uudet teknologiat geotekniikassa...alkusanat uudet ideat – ja miten ne syntyvät geotekniikassa...

SGY:n jäsenlehti numero 43 • maaliskuu 2015

· MONIPUOLINEN KATSAUS INFRAMALLINTAMISEEN

· UUTUUKSIA TYÖMAALLA

· ELEMENTTIPAALULAATTA KEHITTYY

Uudet teknologiatgeotekniikassa

Sisällys

Hallituksen terveiset 5Uudet rataympäristön elementtipaalulaatat 6Kansainvälinen massastabilointikonferenssi 2015 9Mallinnus tilaajan silmin 10Maa- ja kallioperämallit 11Mallinnuksestako hyötyjä suunnitteluun? 12 Mallipohjainen tuotanto parantaa tuottavuutta ja laatua 14Mallipohjainen laadunvalvonta 15

Geopolymeerien mahdollisuudet pohjarakentamisessa 16Vanhan Kirkkotien pilottikohde toteutettiin onnistuneesti 18Uusi maantuentaratkaisu väliaikaisille rakenteille 22Uusia joustavampia rautatievaihteita 22Inframallintamisen hyödyntäminen päällystämisessä 24Geomystikko 28Ajankohtaista 29Opinnäytetyöt 32

2 SGY:n jäsenlehti maaliskuu 2015

Alkusanat

Uudet ideat – ja miten ne syntyvätGEOTEKNIIKASSA PUHALTAVAT UUDET TUULET. Mallintaminen on vauh-dilla tullut osaksi hankkeiden pohjarakennesuunnittelua ja koneoh-jaus työmaalle toteutuksen avuksi. Myös pohjarakentamisen materi-aaleja ja tekniikoita tutkitaan ja kehitetään jatkuvasti. Tässä Geofoo-rissa esitellään mm. uusi elementtipaalulaatta.

GEOALAN MENESTYMINEN ja kehittäminen on mahdollista, kun meillä on riittävästi ja riittävän korkeatasoista opetusta ja tutkimusta Suo-messa. Monipuolisella, sekä työelämää että tieteen tekemistä palve-levalla koulutuksella mahdollistetaan alan kehitys ja uusimpien tek-nologioiden siirtyminen mahdollisimman nopeasti alamme palveluk-seen. Syntyisikö näin menestyksekkäitä tuotteita jopa vientiin asti?

VIENNISTÄ PUHEEN OLLEN – syksyn Geofoorin teemana tulee olemaan suomalainen geotekniikka maailmalla. Juttuideoita vauhdikkaista vientihankkeista ja tiivistahtisista työreissuista otetaan vastaan säh-köpostiosoitteissa [email protected], [email protected].

LEPPOISIA LUKUHETKIÄ JA KAUNISTA KEVÄTTÄ! Elise Ruohonen päätoimittaja

Geofoorin toimitus

PÄÄTOIMITTAJAElise Ruohonen

TOIMITUSKUNTAAnnina PeisaHenry GustavssonIlkka VähäahoJouni HartikainenKirsi KoivistoMikko SivonenMirva KoskinenTiina Perttula

[email protected]

TAITTOInnocorp Oy

KANNEN KUVAMikko Erjo, Finnmap Infra Oy

ILMOITUSHINNAT1 sivu, takakansi 1 500 e1 sivu 1 000 e1/2 sivu 700 e1/4 sivu 500 e1/8 sivu 300 e

SHUT

TERS

TOCK

IMAG

ES

SGY:n jäsenlehti maaliskuu 2015 3

LÄHDE JÄNNITTÄVÄÄN SEIKKAILUUN

WWW.HEUREKA.FI

MAAN ALLE

Nyt Heurekassa!

”First on‐site”

www.geomachine.fi

Geomachine Oy30 vuottakotimaistakaira‐ ja porakonevalmistusta

Hallituksen terveisetJUHO MANSIKKAMÄKI, SGY:N PUHEENJOHTAJA

HYVÄ LUKIJASGY:n hallitus uudistui melkoisesti vuoden vaihteessa, kun huomattava osa hallituksen jäsenistä mukaan lukien puheenjohtaja olivat erovuorossa. Ensimmäinen uuden hallituksen kokous tammikuun alussa oli itselleni hyvin antoisa. Minulla on ilo todeta että Jouko Vii-talan hallitus on tehnyt hyvää työtä. SGY:n talous on vankalla pohjalla, yhdistystoiminta on aktiivista ja uusia jäsenhakemuksiakin oli odottamassa melkoinen nivaska. Haluan siis lämpimästi kiittää Joukoa ja edellistä halli-tusta siitä pyyteettömästä työstä, jota he ovat viime vuodet alamme hyväksi tehneet. Tästä on hyvä jatkaa.

JÄSENISTÖLLEMME järjestettiin 2014 jäsen-kysely, jolla kartoitettiin yhdistyksen ja geotekniikan alan tilannetta. Poimin tä-hän muutamia kiinnostavia tuloksia. Kyse-lyyn vastanneista jäsenistä 61 % oli iältään yli 50-vuotiaita ja 51 % vastanneista on ollut SGY:n jäsen yli 20 vuoden ajan. Kokemusta jäsenistössämme on siis runsaasti. SGY:n toi-minta kokonaisuudessaan sai kyselyssä kou-luarvosanan 8+, mitä voidaan pitää varsin mallikkaana suorituksena. Kun jäseniltä ky-syttiin alan suurimpia huolia, nimesivät he selvästi suurimmaksi huolenaiheeksi tilaajien osaamisen puutteen. Seuraavina korostuivat koulutukseen liittyvät huolet; alan kiinnosta-vuus nuorten silmissä, alan opetuksen raken-teelliset muutokset ja alan tunnettavuuden puute. Koska itse työskentelen sekä suunnit-telukonsultin että yliopiston palveluksessa, minulla on ollut mahdollisuus seurata aitio-paikalta näitä kaikkia huolenaiheita.

ON KIISTATON TOSIASIA että tilaajien parempi geotekniikan osaaminen säästäisi, ei pelkäs-tään konsultin hermoja, vaan myös erittäin merkittäviä määriä rahaa. On kuitenkin hyvä huomata, että he eivät ole tämän alan asian-tuntijoita vaan me geoteknikot. Meidän pitäisi pystyä nykyistä paremmin kertomaan tilaajal-le, miksi tarvitaan paljon kalliita pohjatutki-muksia sen sijaan että kilpailemme siitä, ku-ka uskaltaa tarjota työn vähimmillä pohja-

tutkimuksilla. Jokainen meistä on osaltaan vastuussa tilanteesta ja jokainen meistä voi tehdä pieniä asioita tilanteen parantamiseksi. Jokainen meistä voi rakentavasti kertoa, mil-loin suunnitteluaika on riittämätön, mitä asi-oita tilaajan kannattaa seuraavassa projektis-sa huomioida jo aikaisemmassa suunnittelu-vaiheessa tai että mielestäsi pohjatutkimuksia tarvitaan lisää. Tähän ongelmaan on turha odottaa nopeaa ihmeparantumista, sillä asen-teet ja käytännöt muuttuvat hitaasti. Jostain on kuitenkin lähdettävä liikkeelle, kukaan ei tilaajien osaamista paranna puolestamme.

KOULUTUS on herättänyt viime vuosina pal-jon huolta, osin aiheestakin. Yliopistojen ra-kenneuudistukset tuntuvat jatkuvalta myller-rykseltä, jossa alan todelliset tarpeet ovat alin-omaa vaarassa hautautua tulospisteiden alle. Tällä hetkellä yliopistojemme opetuksesta vas-taavat professorit, jotka ymmärtävät hyvin alamme todellisia tarpeita ja pyrkivät ne ope-tuksessa huomioimaan. Riskinä voidaan kui-tenkin nähdä se, että opetusvastuu jakaantuu hyvin pienelle joukolle. Jo muutama henkilö-vaihdos tulevaisuudessa voisi aiheuttaa opetuksen suun-tautumisen toisin, ken-ties yhteiskuntaamme vähemmän hyödyttä-vään suuntaan.

RAKENNUSALA on täl-lä hetkellä opiskeli-joiden suuressa suosi-ossa. Saamme rakennus-alaa opiskelemaan maan parhaita nuoria, joista geotek-niikan pariin vain on saatava houku-teltua nykyistä suurempi osuus. Tätä meidän alamme markkinointia tehdään yliopistoissa jo nyt ja sitä tulee jatkossa tehdä vielä enem-män. Myös SGY tukee alamme markkinointia, jolla varmistetaan riittävä geoteknikkojen am-mattikunta myös jatkossa alati geotekniikan puolesta haastavammaksi muuttuvassa maa-ilmassa.”

SHUTTERSTOCKIMAGES


Uudet rataympäristönelementtipaalulaatat EETU PARTALA, RAMBOLL FINLAND OY

Seinäjoen ja Oulun välinen rata on yksi Suomen ahkerimmin käytössä olevis-ta rataosuuksista. Yksiraiteista rataa

perusparannetaan ja rakennetaan uusia kak-soisraideosuuksia, jotta radan kapasiteettia ja liikennemääriä voidaan kasvattaa. Välillä on myös erittäin haastavia pohjaolosuhteita. Rata-osuudelle tarvittiin uudenlaisia rakenneratkai-suja, jotka on mahdollista toteuttaa lyhyilläkin katkoilla.

Radan eteläpäässä, Ruha-Lapua liikenne-välillä sijaitsee vaihdealue, josta 8 kilometrin mittainen kaksoisraideosuus alkaa. Osuuden pehmeikköalueiden ongelmat ratkaistiin mas-sanvaihdolla, esikuormituksella ja mittavalla määrällä paalulaattoja. Ruhan liikennepaikan pohjoispuolella pohjamaa oli pääosin turvetta, savista silttiä sekä savea ja kantava pohjamaa hiekkaa tai moreenia. Tämän vuoksi pehmei-köllä sijaitseva ratapenger oli suunniteltu ra-kennettavaksi paalulaatan varaan. Radan olles-sa koko rakennustyön ajan liikennöitynä, ainoa vaihtoehto oli toteuttaa vaihdealueen laat-ta elementtirakenteisena 20-24 tunnin liiken-nekatkojen puitteissa. Laattojen rakentaminen eteni vaiheittain usean katkon aikana.

Aiemmin vastaaviin kohteisiin kehitetyt ja laajalti käytetyt rakenneratkaisut eivät kuiten-kaan enää vastanneet rataympäristön taitora-kenteille asetettuja vaatimuksia. Tähän men-nessä rakennettujen elementtipaalulaattojen vaakakapasiteetti on ollut riittämätön ja nyky-vaatimusten mukaan nämä laatat luokiteltai-siin paalulaattojen sijaan geovahvisteiksi.

OSUUDEN SUUNNITELLUT RAMBOLL FINLAND OY aloitti tiiviin kehitystyön elementtipaalulaatal-le, jonka soveltuvuus joutuisi välittömästi tes-tiin rakentamisen alettua. Laatan kehitystyön aikana oltiin tiiviissä yhteydessä urakoitsijoihin

Heinäkuisena lauantaina, sään ollessa parhaimmillaan, on moni suomalainen rakentaja nauttimassa kesän lämmöstä. Kiistatta paras tapa saada aurinkoa on suunnata Pohjanmaalle Seinäjoki-Oulu -välille paalulaattoja rakentamaan. Lomakaudesta huolimatta ratatyömaalla on vilkasta. Onhan meneillään yksi kesän harvoista junaliikennekatkoista.

KUVA 1. EP-elementti- paalujen asennus Seinäjoki-Oulu -radalla

ja punnittiin rakenneratkaisuja suunnittelija-ryhmän sekä Liikenneviraston asiantuntijoiden kesken. Suunnittelussa huomioitiin aiemmat kokemukset työmailta ja kehitettiin toimivik-si havaittuja elementtien liitosmenetelmiä tuo-reiden suunnitteluohjeiden vaatimuksia vastaa-maan. Uuden kehitetyn rakenteen perusideana onkin saavuttaa elementtirakentamisen tehok-kuus tinkimättä paikalla valetulle paalulaatalle asetetuista vaatimuksista.

Elementillä oli tavoiteltu mukautuvuutta, jotta laattatyyppiä voitaisiin soveltaa mahdol-lisimman laajasti erilaisiin olosuhteisiin ja ra-kentaa kohteen vaatimalla aikataululla ja laa-juudella. ”EP elementtipaalulaatta” -nimeä kantava rakenne muodostuu kolme metriä pit-kistä elementeistä, jotka liitetään jälkivalun avulla yhdeksi jatkuvaksi laataksi. Jokainen elementti tukeutuu neljän paalun varaan.

Ruha-Lapua oli ensimmäinen rataosuus, jossa käytettiin uutta laattatyyppiä. Kohteen 240 metriä pitkän vaihdealueen paalulaatat ra-kennettiin vaiheittain, jolloin yhden liikenne-katkon aikana asennettiin parhaillaan jopa 50 metriä valmista paalulaattaa. ”Enemmänkin olisi ehtinyt”, pengerlaattoja urakoineesta Fin-Seulasta todetaan. Kokemukset rakentamisesta olivat molemmin puolin positiivisia.

ELEMENTTILAATAN RAKENNE muodostuu kym-menestä kolme metriä pitkästä elementistä, jot-ka liitetään jälkivalun avulla yhdeksi jatkuvak-si laataksi. Elementtipaalulaatat suunnitellaan siten, että ne toimivat rakentamisen aikana aluksi yksittäisinä laattoina. Lopputilanteessa jälkivalukaistalla yhteen liitetyt elementit toi-mivat yhtenäisenä 30 metriä pitkänä laattana. Laataston laajuutta ja mittoja voidaan kohde-kohtaisesti muuttaa, vaikka rakennetyyppi py-syisikin samana.


Uudet rataympäristönelementtipaalulaatat EETU PARTALA, RAMBOLL FINLAND OY

Laatta on perustettu teräsputkipaalujen va-raan, joiden asennus toteutetaan liikenteen ehdoilla etukäteen ratapenkan läpi. Olosuh-teista riippuen olisi mahdollista käyttää myös erikoisrakenteisella paaluhatulla varustettuja betonipaaluja teräspaalujen sijaan.

Varsinainen elementti on tavanomainen tasapaksu betonilaatta, joka on kallistettu si-vulle veden pois johtamiseksi. Elementtiin on tehty varauskolot paalujen tartuntatapeille se-kä asennettu tartuntateräkset laattojen jälki-valukaistoja varten. Betonielementit liitetään toisiinsa raudoitetun jälkivalukaistan avul-la. Lopputuloksena on jatkuva rakenne, jonka toiminta vastaa paikalla valettua paalulaattaa.

Paalutyypistä riippumatta sekä teräs- että betonipaalut varustetaan paaluhatuilla. Paa-luhatut ovat ylikokoisia, minkä ansiosta paa-lujen sijaintipoikkeamat eivät estä elementin asentamista. Paaluhatut on varustettu siirret-tävällä tapilla, joka välittää penkereeltä tule-vat vaakakuormat paaluille. Kaikki rakenne-osat on suunniteltu niin, että niiden valmistus ja tarvittaessa kohdekohtainen modifiointi oli-si mahdollisimman yksinkertaista.

PAALUJEN ASENNUS liikennöidyllä radalla on yksi tärkeimmistä työvaiheista. Tilantar-ve on kriittinen tekijä ja paalujen kaltevuudet vaikuttavat suoraan rataliikenteelle jäävään tilaan. Paalut tuleekin pyrkiä sijoittamaan niin, että ne sijaitsevat kaikissa tapauksissa aukean tilan ulottuman (ATU) ulkopuolella. Tällä tavoin voidaan varmistua siitä, että esi-merkiksi paalujen katkaisun viivästyessä niis-tä ei aiheudu haittaa junaliikenteelle.

Paalutus voidaan toteuttaa omana työvai-heenaan useammassa osassa. Rakennuspai-kan, ratageometrian ja liikennekatkot huomi-oiden voidaan paalutus tehdä sille varatun lii-kennekatkon aikana tai parhaassa tapauksessa junavuorojen väleissä. Paalutustyön aikana rataa ei vielä pureta, vaan paalutus tehdään ratapenkereen läpi. Paalut katkaistaan aluk-si penkereen yläpinnan korkeudelta odotta-maan lyhentämistä oikeaan tasoon laattojen asennuksen yhteydessä. Liittorakenteisia paa-luja käytettäessä niiden valu voidaan tehdä omana työvaiheenaan paalujen katkaisun jäl-keen, mikä tuo joustavuutta aikatauluun. Paa-lut katkaistaan lopulliseen tasoon elementtien asentamisen yhteydessä.

Paalujen asennuksen kannalta optimaalisin tilanne olisi, että paalut sijaitsisivat kokonaan ratatyön suojaulottuman (RSU) ulkopuolella. Tällöin työskenneltäessä ei vaadita ratatyölu-paa tai turvamiesmenettelyä. Paalutuskoneen

tilantarpeen huomioiden on RSU:n ulkopuo-lella pysyminen erittäin haastavaa.

Tilavarausten lisäksi on otettava huomi-oon suojaetäisyydet sähköistetyn raiteen jän-nitteellisistä osista. Suojaetäisyydet tulevat useissa tapauksissa ulospäin lyötävien vi-nopaalujen osalta määräävämmäksi haitaksi kuin ATU tai RSU. Paalutuskoneen tiellä ole-vien ratajohtimien lisäksi paikalla saattaa olla esteenä myös ratajohtopylväiden perustukset, punttipylväiden vinolangat ja harukset.

ELEMENTTIEN ASENNUS on tavallista haas-tavampaa niiden suuren painon vuoksi. Kah-deksan metriä pitkä, kolme metriä leveä ja 20 tonnia painava elementti on lähes mahdo-

KUVA 2. Paikalleen asennettuja elementtilaattoja

KUVA 3. Elementtien asennus kuorma-autoalustaisella puominosturilla

KUVA 4. Laattarakenteen asennuksen periaatekuva (tietomalli)

»


» ton asentaa esimerkiksi tavallisella kuormaus-nosturilla. Nostot tulee siksi tehdä kuorma-autoalustaisella nosturilla tai autonosturilla. Nostoalustan pettämisellä ja nosturin kaatu-misella sähköistetyn radan välittömässä lähei-syydessä on suuret riskit, joten kaluston va-lintaan ja nostojen suunnitteluun tulee kiin-nittää erityistä huomiota.

Rakennuspaikalla on nostotöiden lisäk-si suuri merkitys myös maanrakennustöiden sujuvuuteen. Kaivu- ja täyttötyöt vievät mit-tavan osuuden liikennekatkon työntunneista, vaikka työvaiheita pystytäänkin limittämään. Työmaateiden tilantarve, kaluston mahtumi-nen ja massojen läjitys saattavat osoittautua tahdistaviksi tekijöiksi elementtipaalulaattoja rakennettaessa.

LIIKENNÖITY RATAYMPÄRISTÖ tuo aina mu-kanaan omat haasteensa rakentamiselle. Säh-köratalaitteet, ratatyön suojaulottumat, ka-luston sijoittuminen rakennuspaikalle, sekä ennen kaikkea aikataulutus asettavat tiukat raamit rakentamiselle. Liikennekatkojen mää-rän ja keston ollessa tarkoin rajatut, on suun-nittelun kuljettava tiukasti käsi kädessä työ-tekniikan kanssa. Rakenteen tulee olla toteu-

tettavissa ilman rataliikenteelle aiheutuvaa merkittävää haittaa ja samalla täyttää kaikki rakennetekniset vaatimukset. Tämä on usein erittäin haastava yhtälö toteutettavaksi.

Elementtipaalulaatan suunnittelussa oli otettava rataympäristö ja sen tuomat rajoit-teet huomioon, jotta voidaan varmistua sii-tä, että laattojen rakennustyöt saadaan mah-tumaan niille varattuihin liikennekatkoihin. Töiden viivästyksille ei ole varaa, sillä liiken-nekatkoja on usein harvassa ja niiden ajan-kohdat ovat tarkoin määritetyt.

Ruha-Lapua-osuudella laattakokonaisuu-det muodostettiin niin, että yhden katkon ai-kana asennettavien elementtien määrää pys-tyttiin tarvittaessa muuttamaan. Joustavuu-den ansiosta voitiin asentaa joko enemmän tai vähemmän laattoja kuin alun perin oli ar-vioitu. Tällä tavoin mahdolliset työvaihekoh-taiset viivästykset eivät vaikuta merkittävästi kokonaisaikatauluun. Rakennustöiden käyn-nistyttyä aikataulupaineet katosivat hyvin nopeasti. Elementtien asennus eteni odotettua nopeammin ja siihen varattuja katkoja voitiin lopulta käyttää muiden ratateknisten töiden tekemiseen.

GEOTEKNIIKAN PÄIVÄ 5.11.2015 Finlandia Talo

Tilaisuuden järjestää Suomen geoteknillinen yhdistys ja se on tarkoitettu kaikille aiheesta kiinnostuneille.

Liikenneviraston Ramboll Finland Oy:llä teettämässä projektissa ”Element-tipaalulaattojen jatkokehitys 2014” tarkasteltiin Seinäjoki-Oulu -välille suunniteltujen erikoisrakenteisten elementtipaalulaattojen rakentamista. Projektissa tutkittiin uuden rakenne-ratkaisun soveltuvuutta ja selvitettiin mahdollisia kehitystarpeita tulevia ratarakenteiden elementtipaalulaatta-kohteita silmällä pitäen.

KUVA 5. Laatan maanrakennus- töiden työvaiheet

Lisätietoja:www.sgy.fi

4

5

3

1

1 Penkereen kaivuu

2 Kaivuumassojen siirto

3 Paalujen katkaisu

4 Pohjan tasaaminen ja paalukantojen nosto

5 Paaluhattujen asennus

2


Kansainvälinen massastabilointikonferenssi 2015

Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy ja mas-sastabilointimenetelmän keskeisimmät kehittäjätahot Ramboll, ALLU, Lemmin-

käinen Infra, RuSol, Nordkalk, Finnsementti, RuSol ja Keller järjestävät yhteistyössä Kan-sainvälisen Massastabilointikonferenssin 2015 Lahden Sibeliustalolla 22.-24.4.2015. Konfe-renssissa esitellään suunnittelua, laitteistoja, työtekniikkaa ja massastabilointimenetelmän erilaisia sovellutuksia eri puolilta maailmaa. Konferenssimateriaalina jaetaan uusi Massas-tabilointikäsikirja, joka ohjeistaa kattavasti eri toimijoita. Edellisen kerran konferenssi järjes-tettiin samassa paikassa vuonna 2008 ja silloin yli 250 vierasta eri puolilta maailman saapui tilaisuuteen. Konferenssiin toivotaan osallistu-van mm. rakennuttajia, viranomaisia, urakoit-sijoita, suunnittelijoita, sekä teollisuuden ja tut-kijoiden edustajia.

Massastabilointi on taloudellinen ja ympäristöystävällinen maarakennusmenetelmäMassastabiloinnilla voidaan lujittaa pehmei-tä maamassoja, jolloin niitä ei tarvitse kuljet-taa pois ja korvata uusiutumattomilla luonnon-materiaaleilla. Tämä säästää kustannuksia ja luonnonvaroja sekä pienentää rakennushank-keen hiilijalanjälkeä. Massastabilointimenetel-män teknologia ja sovellutukset ovat kehitty-neet viime vuosina merkittävästi samalla, kun menetelmä on otettu käyttöön yhä useammissa maissa. Massastabiloinnin kysyntä kasvaa glo-baalisti, koska ympäristön ja talouden huomi-oimisella on yhä suurempi merkitys koko infra-rakentamisessa (tiet, radat, kentät, aluerakenta-minen ym.).

Massastabiloinnin käyttökohteitaKaivettujen pehmeiden maamassojen massasta-bilointi ja hyötykäyttö lähellä kaivupaikkaa on tärkeä kasvava massastabilointisovellutus. Täl-lä tavalla vähennetään merkittävästi kaatopai-koille vietävien massojen määrää samalla, kun lujitetut massat vähentävät uusiutumattomien luonnonvarojen (sora, kallio) käyttöä. Tätä on testattu useissa Helsingin kaupungin rakennus-hankkeissa, ja kohteissa on voitu todeta merkit-täviä taloudellisia säästöjä.

Massastabiloinnilla saadaan myös pilaantu-neet maamassat hyötykäyttöön. Esimerkiksi sa-tamien ja vesiväylien pilaantuneet sedimentit voidaan massastabiloida ja käyttää satamien ja muiden alueiden rakentamiseen sen sijaan, että niille rakennettaisiin omia kaatopaikkoja. Mas-sastabiloinnin käyttökohteista vähemmän tun-nettuja ovat mm. tärinänvaimennusrakenteet rata- tai tiekohteissa, eroosio- ja tulvasuoja-ukset, suojarakenteet maanjäristyksiä vastaan, reaktiiviset seinämät tai tiivisrakenneseinämät estämään haitta-aineiden leviämistä sekä stabi-liteettiherkkien alueiden lujittaminen liukusor-tumien tai maanvyörymien estämiseksi. Mas-sastabiloinnin taloudellisuutta lisää merkittä-västi edullisten sideaineseosten käyttö: kalkin ja sementin lisäksi käytetään teollisuuden sivu-tuotteita kuten tuhkia, kuonaa ja kipsiä.

Tapahtumaan ilmoittautuminen ja lisätietoja: www.massstabilisation.fi

Tilaisuus on lehdistönedustajille maksuton pressikorttia näyttämällä.

Lisätietoja: Sari Pekkala, [email protected]


Kohti mallipohjaisia prosessejaLiikennevirastolla on tavoite saada infra-mallintaminen osaksi jokapäiväistä toimin-taa. Tähän saakka on keskitytty lähes yksin-omaan suunnittelun ja rakentamisen infra-mallintamiseen ja prosesseihin. Kuitenkin alusta asti on ollut selvää, että isoimmat hyödyt omistajataho tulee saamaan omai-suuden hallinnasta ja sitä kautta tehtävästä laajamittaisesta jatkuvasta omaisuuden tilan hallinnoimisesta. Nykyteknologia mahdol-listaa isojenkin tietomäärien käsittelyn.

Seuraava luontainen tavoite on keskit-tyä tiedon siirtoon rakentamisen ja ylläpi-don välillä. Iso kysymys on, mitä tietolaje-ja tarvitaan ja minkä vuoksi. On selvää, että ylläpito ei tarvitse kaikkea samaa tietoa, jota suunnittelussa ja rakentamisessa tarvitaan. Toisaalta ylläpidossa tarvitaan tietoja, joita näissä vaiheissa ei perinteisesti ole totuttu tuottamaan. Mahdollisuudet tiedon tuotta-miseksi on kuitenkin olemassa jo suunnitte-lun aikana. Myös suunnittelussa keskitytään tulevaisuudessa selkeämmin elinkaariajatte-luun. Mallin käyttö luo hyvän pohjan ana-lyyseille sekä simulaatioille. Vielä tämä edellyttää tietolajien standardointia, mutta ne tulevat vääjäämättä kehittymään.

Mallinnuksen avulla on mahdollisuus saada parempilaatuista suunnittelua se-kä rakentamista. Liikennevirastolla on ollut useita pilotteja, jossa tämä väite on testat-tu ja todettu paikkansapitäväksi. Norjalai-set ovat vieneet arvioinnin vielä pidemmäl-le ja arvottaneet kaikki virheet, jotka ovat haitanneet työmaata. Mallintamalla tehdyis-sä hankkeissa virheiden määrä on selvästi pienempi.

Rekisterit kuntoonSuurimmat haasteet liittyvät tietoon ja sen standardisointiin. Hyvin monet liikenneviras-ton perusrekisterit vaativat päivitystä. Rekiste-rejä on paljon ja niissä oleva tieto on monin paikoin vanhentunut. Jos rekisterissä olevaan tietoon ei voi luottaa, sen käyttöarvo on nolla. Jälleenkäyttöä ajatellen tieto vaatii rinnalleen määrittelyjä. Kuka tiedon on tuottanut ja kos-ka? Mikä on tiedon tarkkuustaso ja mitä mah-dollisia muokkaustoimenpiteitä tiedolle on teh-ty? Onko tieto päivitetty? Kuka on tiedon omis-taja? Tiedon omistajuuteen on liityttävä myös velvollisuus ylläpitää tietoa. Vanhentunut ja virheellinen tieto on poistettava. Kysymykset ovat etenkin Liikennevirastolle tärkeitä. Sen li-säksi, että olemme monen tiedon omistaja, käy-tämme paljon kolmansilta osapuolilta saatuja tietoja jokapäiväisessä työssämme. Vesijohto-verkot, viemärit, sähköjohdot, ympäristötiedot yms kuuluvat lähes jokaiseen hankkeeseemme.

Mitä laajamittainen mallintaminen edellyttää lähitulevaisuudessa? Vaikka paljon on tehtävä vielä ihan tiedon-hallinnallisesta näkökulmasta, suurin asia tu-lee olemaan jokapäiväisessä työnteossamme. Perinteinen tapa työskennellä muuttuu hitaas-ti. Kaikkea uutta ei voi kerralla omaksua, mut-ta jossain vaiheessa on tehtävä ”uskonhyp-py”. Mitä voi mennä dramaattisesti pieleen, jos suunnitelman detaljit löytyvät mallista? Jos paperilta löytyykin vain yleisnäkymä? Mal-lia käyttämällä on havaittu, että suurin suun-niteluun ja rakentamiseen liittyvä epävarmuus on usein sellainen joka jo nykyiselläänkin on olemassa. Mallintaminen tuo sen vain selvästi esille, jolloin tiedon riskitaso on läpinäkyvästi kaikkien nähtävillä. Sen sijaan, että jatkuvasti kysymme:” Jos joku putkijohto ei olekaan siel-lä missä sen on oletettu olevan? Jos maape-rä on arvioitu väärin? Jos olemassa olevat ra-kenteet on väärin arvioitu?” voisimme todeta, näin on itse asiassa aina ollut. Kukaan ei ole vain kyseenalaistanut yli sata vuotta vanhaa totuttua tapaa esittää epävarmaa tietoa pape-rilla. Mitä jos kyseenalaistaisimme sen nyt, täl-lä vuosisadalla ja tällä teknologialla?

Mallinnus tilaajan silmin TIINA PERTTULA, LIIKENNEVIRASTO, TIETOMALLINTAMISEN KEHITTÄMISPÄÄLLIKKÖ

Mallipohjaisen prosessin kokonaishyödyistä on puhuttu jo pitkään. Niiden ulosmittaaminen ei kuitenkaan ole täysin aukotonta. Britannia on julistanut BIM strategian joka tähtää 20–30 prosentin säästöihin julkisissa rakennushankkeissa. Mallinnusta hyödyntämällä tämä on mahdollista.

SHUTTERSTOCKIMAGES


Nykyaikainen suunnittelu tuottaa suun-nitelmat 3D–malleina hyödyntäen myös maa- ja kallioperätietoja mallimuodossa.

Mallia hyödynnetään koko rakentamisen elin-kaaren ajan aina ylläpitoon asti. Tehokkuuden edellytys on, että käytössä ovat yhtenäiset tie-tomallit ja rakenteet ja että tietoa on siirrettä-vissä standardien rajapintojen tai formaattien avulla. Yhteiskunnan kannalta olisi ensiarvoi-sen tärkeää, että maa- ja kallioperän, maanka-maran, tieto olisi avointa ja kaikkien helposti käyttöön saatavilla ja määritellyn standardin mukaisessa muodossa. Tieto tulisi myös parem-min hyödynnettyä jos käyttöä ei rajoittai-si tiedon maksullisuus tai vaikeasti käytettävä muoto. Lähtötietojen lisäksi myös pidemmälle jalostettua tietoa olisi tallennettava. Laadituis-sa tulkinnoissa ja mallinnuksissa on käytetty paljon aikaa ja niissä kuvastuu kohteen paras asiantuntemus. Tällöin on huomioitava että tulkinnat ja mallit tulee aina tarkistaa ja ajan tasaistaa vallitsevan tilanteen ja uusien tieto-jen mukaisesti.

Maankamaran ominaisuudet voidaan esit-tää 3D-mallissa osana muuta tietomallia ja päivittää tiedon lisääntyessä toteutuksen ai-kana. Paitsi hankekohtaisessa suunnittelus-sa maankamaran mallit tarjoavat lähtökohdan myös maankäytön suunnittelussa. Mallit syn-tyvät pääasiassa osana infra-hankkeita, mut-ta ne olisi koottava ja hyödynnettävä myös kaupunkimalleissa. Kaupunkimallien rooli on enemmän laajoja maankamaran tietoaineis-toja kokoava, välittävä ja laajoja tulkintoja esittävä. Esimerkkinä kaupunkitason tietoai-neistoista ovat kaupunkien pohjatutkimus- ja maaperäkartta-aineistot.

Elementteinä maankamaran mallintami-sessa ovat epäjatkuvuuspinnat, jotka rajaa-vat yhtenäistä maa- tai kalliomassaa. Tyypilli-sin epäjatkuvuuspinta on kallion pinta. Muina pintoina voidaan esittää esim. kantava pohja, moreenin yläpinta, saven alapinta jne. Kallio-perän elementteinä ovat kivilajirajat, raot, rik-konaisuusvyöhykkeet jne. Pohjavesi kuuluu myös mallintamiseen, tosin silloin puhutaan enemmän dynaamisesta mallista, millä voi-daan tulkita veden liikettä ja pinnan korkeu-

Maa- ja kallioperämallitOSSI IKÄVALKO, JOHTAVA TUTKIJA, GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS, [email protected]

den vaihtelua. Pintojen lisäksi malleissa voi-daan esittää materiaaliominaisuuksia ja niiden vaihtelua, esim. kalliomassan laatu, saven pai-numaominaisuudet jne.

Maankamaran malleihin liittyy oleellises-ti mallin epävarmuus, jonka aiheuttavat epä-tarkkuus ja virheet tutkimuksissa, tutkimuspis-teiden vähäinen määrä ja virheet tulkinnassa. Eri tutkimustavat ja havainnot tuottavat luotet-tavuutta arvioitaessa eriarvoista tietoa. Suora kalliopinnan kartoitushavainto on varmempaa tietoa kuin porakonekairauksella saatu. Mal-li koostuu aina tietystä otoksesta yleensä piste-mäistä tietoa materiaalin ominaisuuksia ja sii-tä tulkinnassa tehtyihin yleistyksiin. Malliin tai sen osaan tulisi liittää tieto mallin epävarmuu-desta sekä miten se on luotu ja mihin alkujaan tarkoitettu.

Geologisessa mallinnuksessa otetaan huo-mioon myös maa- ja kallioperän syntyhisto-ria ja prosessit. Mallinnuksen avaimena on, et-tä geologiset prosessit synnyttävät tietynlaisia materiaaleja, materiaaliominaisuudet kuvasta-vat vallinneita olosuhteita ja päinvastoin. Geo-logisella mallintamisella voidaan arvioida ja selittää epäjatkuvuuksien tai ominaisuuksien jatkuvuutta ja vaihtelevuutta.

KUVA 1. AutoCAD Civillä mallinettu saven alapinta (sininen) ja kallion pinta (punainen) Helsingin Östersundomin alueelta. Mallinnuksessa

hyödynnettiin ArcGIS-ohjelmiston avulla Helsingin kaupungin laserkeilausaineistoja ja Novapoint-ohjelmistolla Helsingin geoteknisen osaston kairausaineistoa. Mallin ala n. 2 km x 2 km, pystymittakaavaa

on korostettu. Susanne ja Annika Åberg 2014.


Suunnittelua mallintamallaHankkeen suunnittelu koostuu useiden eri tek-niikka-alojen asiantuntemuksesta. Toisaalta on hahmoteltava käyttötarkoitukseen sopiva ra-kenne dimensioineen ja toisaalta rakenne on mitoitettava kestäväksi vastaamaan sille koh-distuvia rasituksia. Mitoituksessa mallipohjai-sen tiedon hyödyntäminen ei ole aiheuttanut vielä suurta murrosta. Mitoittaminen 3D-mal-lin pohjalta erilaisilla FE-analyysipohjaisilla ohjelmilla on tavallista, jolloin tiedonsiirto mi-toitus- ja mallinnusohjelmien välillä on oltava sujuvaa.

Suurimpana hyötynä työskentelyssä mal-lipohjaisesti on eri tekniikka-alojen suunnitel-matiedon graafisen aineiston tuominen samaan 3D-näkymään. Kun eri tekniikka-alat tuottavat ajantasaista suunnitelmatietoaan samaan 3D tai miksei 4D ja 5D-näkymiin, joissa jo aika ja eurotkin ovat mukana, poikkitieteellinen kes-kustelu kasvaa ja suunnittelunaikaista törmä-ystarkastelua tehdään jatkuvana prosessina. Li-säksi vältytään korostamasta liiaksi yhden tie-

teen alan tai näkökulman teknistaloudellisuutta ja päästään arvioimaan laajempien kokonai-suuksien kestävyyttä, kustannustehokkuutta, toimivuutta ja toteutuskelpoisuutta.

Moniulotteiset mallitParhaimmillaankin tyypillinen yhdistelmämal-li kuvaa rakennushankkeen ympäristöönsä si-dottuna tietyllä ajanhetkellä, tyypillisesti suun-nitelmana ennen rakentamisen käynnistymis-tä. Työvaiheiden mallintaminen aikajanalla toisi lisäulottuvuuden ja kustannusten sitomi-nen vielä viidennen ulottuvuuden. 5D-mallin-nuksessa suunnitteluprosessilta vaaditaan yhä enemmän. Suunnittelutyö laajenee yhä enem-män urakoinnin, ylläpidon ja korjausten to-teutettavuuden suunnitteluun sekä kustannus-tehokkuuden huomioimiseen rakentamisesta ylläpitoon asti. Suunnittelun laajetessa raken-nusurakan ja ylläpidon aikaisiin arviointeihin, suunnittelulle tarvitaan laaja-alaista asiantun-tijuutta ja enemmän aikaa.

Tällä hetkellä hankintamalleista esimerkik-si allianssimallissa yhteisiin suunnittelutavoit-teisiin on sitoutunut sopiva määrä toimijoi-ta 4D- tai 5D-mallin tuottamiseksi. Rutiineja ei moniulotteisillemalleille ole olemassa, vaik-ka laadukkaalla, laaja-alaisella suunnittelulla, jolla vältetään rakentamisen aikaiset suunnitel-maristiriidat lisä- ja muutostöineen sekä saavu-tetaan matalin kustannuksin ylläpidettävä tai muunneltavissa oleva rakenne, saadaan raken-tamiskustannuksissa ja läpimenoajoissa säästö-jä aikaan.

Mallinnuksestako hyötyjä suunnitteluun?

ILONA HÄKKINEN. SUUNNITTELUPÄÄLLIKKÖ, GEOSUUNNITTELU, A-INSINÖÖRIT

Suunnitelmien mallipohjaisuuteen siirtyminen tuo luontevan mahdollisuuden lisätä koko rakennushankkeen eri osapuolten välistä vuorovaikutusta. Prosessien kehittäminen alkaa tahtotilasta laajentaa suunnitteluvaihetta niin tiedollisesti kuin ajallisestikin.

KUVA 2. Ote Pisararadan yhdistelmämallista ja pelkkä geosuunnitelma.


TiedonhallintaLähtötietona uudelle suunnittelukohteelle on saatavilla paljon digitaalista tietoa. On 3D-nä-kymässä tarkasteltavaa erilaisin koordinaatis-toin sijaintimäärättyä objektia ja pintaa. Li-säksi on 3D-elementteihin sisältyvää lisäinfor-maatiota, oheismateriaalina tekstejä, as built –kuvauksia, tietokantoja originaaliin tietoon tehdyistä käännöksistä tai harmonisoinneista ym. Tiedonhallinta sekä ohjelmistojen käytettä-vyyden että suunnitteluprosessiosaamisen nä-kökulmasta tulee nousemaan voimakkaammin esiin. Toisinaan esiin nostettu riski mallipoh-jaisen tiedon hyödyntämisestä sen käyttötar-koitukseen soveltumattomuuden vuoksi on ole-massa. Jossakin määrin tietoa tulee vakioiduin määrittein hallita, mutta asiantuntijoiden kor-keatasoiseen osaamiseen myös tiedonhallinnan osa-alueella täytyy voida luottaa. Onko aineis-to luonnos, suunnitelma vai määritelty? Onko kyseessä lähtöaineistojen kuten pohjatutkimus-tietojen pohjalta tehty tulkinnallinen, jatkoja-lostettu tieto?

SHUTTERSTOCKIMAGES


Mallipohjainen tuotanto parantaa tuottavuutta ja laatua

Inframallintaminen tuo alan prosesseihin lukuisia uusia mahdollisuuksia toiminnan parantamiseen. Urakoitsijan näkökulmasta keskeisin tekijä on digitaalisen mallin vieminen suoraan tuotantoon työkoneautomaation avulla. Tämä on jo alalla arkipäivää, mutta prosesseissa on vielä runsaasti kehitettävää ja mallien hyödyntäminen laaja-alaisesti työn suunnittelun ja ohjauksen apuvälineenä on vielä alkutaipaleellaan.

PASI NURMINEN, DESTIA OY, PROJEKTIJOHTAJA, T&K

S iinä missä talorakentajat vievät mallin teräs- tai elementtirakenteiden esival-mistukseen, infra-alalla väylä- ja maa-

rakenteiden mallit viedään tuotantoon työko-neautomaation avulla. Työkoneessa on tarkka RTK-GNSS –paikannus sekä ohjausjärjestelmä, joiden avulla työkoneen kuljettaja voi rakentaa tarkasti kolmiulotteisia pintamalleja, taitevii-voja ja pisteitä hyödyntäen. Tuotantotapa lisää tehoa, parantaa laatuja ja pienentää materiaali-hukkaa. Ohjausjärjestelmiä voidaan hyödyntää jo käytännössä lähes kaikissa maarakentami-sen työkoneissa, mukaan lukien pohjanvahvis-tuksen ja avolouhinnan työkoneet. Työkoneen toimiessa mittalaitteena sitä voidaan soveltuvin osin hyödyntää myös laadunvarmistuksessa – valmistuvaa rakennetta mitataan työkoneen kauhalla tai terällä ja tallennetaan mittapisteet. Samalla voidaan vähentää perinteistä tarkemit-tausta. Tämä edellyttää hallittua prosessia, jos-sa työkoneiden mittatarkkuutta valvotaan ja dokumentoidaan säännöllisesti.

Mobiili ja langaton tiedonjako tehostaa toimintaaMallipohjainen aineisto voidaan jakaa työko-neille langattomasti keskitettyä palvelinratkai-sua hyödyntäen. Työkoneet ovat jatkuvassa yhteydessä palvelimeen ja näin voidaan myös seurata tarkasti kunkin työkoneen sijaintia ja työskentelyä verkon yli mistä tahansa. Vas-taavasti työkoneilla tallennetut mittapisteet

saadaan kerättyä langattomasti palvelimelle. Työnjohto voi hyödyntää samaa aineistoa mo-biililaitteilla maastossa, muun muassa rakenne-malleista muodostettuja poikkileikkauksia sekä työkoneiden toteumamittauspisteitä.

Rakennussuunnitteluaineiston mallintami-nen toteutusmalleiksi työkoneiden käyttöä var-ten tuo myös muita hyötyjä. Mallien avulla voidaan jo visuaalisesti tarkastaa rakenteiden toimivuus ja yhteensopivuus jo ennen toteutus-ta. Malleja voidaan käyttää määrien laskentaan eri käyttötarkoituksissa. Suunnittelun lopputu-los on virheettömämpi ja maastossa yllätyksiä tulee vähemmän. Toteutusmalleja on pääsään-töisesti jouduttu laatimaan työmaalla mitta-ustyönjohdon toimesta ja lähtöaineiston laatu vaihtelee paljon. Tavoite on, että jatkossa to-teutusmallit tuotetaan jo rakennussuunnittelu-vaiheessa. Toteutusmallin vaatimukset on mää-ritelty Yleisissä Inframallivaatimuksissa YIV 2014.

Betonirakentajille uusia mahdollisuuksiaParantunut suunnittelutarkkuus ja yksityis-kohtaisuus näkyvät työmaalla erityisesti beto-nirakentajille. Kattava sillan tietomalli sisältää kaikki rakennusosat materiaalitietoineen. Mal-lintava suunnittelija joutuu käytännössä ra-kentamaan koko sillan digitaalisesti ja sovit-tamaan raudoitukset, jänteet ankkurointeineen sekä muut varusteet todenmukaisesti rakentei-siin. Tämän ansiosta etenkin raudoitusten tai hankalampien muottipintojen hahmottaminen on työnjohdolle merkittävästi helpompaa kuin perinteisestä suunnitteluaineistosta ja monet normaalisti toteutusvaiheessa kohdatut ongel-mat on jo ratkaistu suunnitteluvaiheessa. Mal-lista voidaan myös tuoda mittausaineistoa sekä materiaali- ja määrätietoa työmaan käyttöön. Nykyisten tietojärjestelmien käyttö on haaste ja tuo painetta osaamisen kehittämiselle.

Väylä- ja siltarakenteet sekä pohjanvahvis-tus- ja kuivatusrakenteet kuvaava yhdistelmä-malli varmistaa yhteensopivan rakentamisen siltapaikoilla ja on avuksi työmaa-alueen suun-nittelussa.

SHUT

TERS

TOCK

IMAG

ES


Mallipohjainen laadunvalvontaTEPPO RAUHALA, PROJEKTIPÄÄLLIKKÖ, CCINFRA

Infra-alalla on tapahtumassa suuri murros inframallien ja uuden teknologian

hyödyntämisessä lähivuosien aikana. InfraFINBIM kehityshankkeen visio oli,

että suuret infran haltijat tilaavat vuonna 2014 pääsääntöisesti vain mallipohjaista

palvelua. Tilaajan mahdollisuuksia ja työkaluja BIM:n suhteen on kuitenkin tutkittu

ja kehitetty tähän saakka varsin vähän.

Infra-alan kehityksestäLiikennevirasto on käynnistänyt useita pilot-teja, joissa paneuduttiin tähän ongelmaan. Yhdeksi pilottikohteeksi valikoitui Kokkola – Ylivieska kaksoisraide projekti, jossa on laa-ja-alaisesti kehitetty uusia tapoja toimia. Pro-jekti on alkanut vuonna 2012 ja tänä aika-na ala on kehittynyt voimakkaasti. Projektin Eskola – Ylivieska väli tullaan toteuttamaan lähes kokonaan hyödyntäen inframalleja. Tä-tä varten on tehty uusia hankinta-asiakirjo-ja, ohjattu suunnittelua ja rakentamista hyö-dyntäen uusia ohjeita ja prosesseja. Työ on edennyt hyvin ja näin on saatu varmuus että uudet toimintatavat voidaan ottaa käyttöön laajemmin alalle.

Mallipohjaisen laadunvalvonnan kehitysMallipohjaista laadunvalvontaa kehitettiin yhteistyössä tilaajaorganisaation kanssa Le-an –periaatteita noudattaen. Käytännössä tämän havaittiin johtavan rakentamisen ai-kaisten konetyön virheiden selkeään vähe-nemiseen kun toteutus menee kerralla oi-kein. Valvojat pitivät uutta toimintaa läpi-näkyvänä ja rakentamisen laatua parempana verrattuna aikaisempiin kokemuksiinsa.

Noin kymmenen kilometrin todentamis-jakson mittaustuloksista laskettujen tark-kuuden tunnuslukujen perusteella todettiin GNSS- tiehöylän työn jäljen korkeustark-kuuden keskihajonnan olevan parhaimmil-laan noin 10 mm ja keskiarvon lähestyvän nollaa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että tarkemittauksista noin 98 prosenttia oli +- 20 mm sisällä ja noin 70 % mittauksista oli +- 10 mm sisällä.

Tuotannon seurannassa voitiin todeta, että GNSS -jyrän karttanäytön osoittaessa vihreää olivat levykuormitusmenetelmällä mitatut kantavuudet vaatimusten mukaisia ja rakenteiden tiiveys kehittyi vaatimusten mukaan. Vaikka korrelaatiota eri tiiveyden mittausmenetelmistä saatavien tulosten vä-lillä oli vaikea osoittaa, niin mallipohjaises-ta tiiveydenseurannasta saatiin hyötyä jo

pilotin aikana tuotannossa. Mallipohjaista seurantaa hyödyntämällä ylijyräämistä voi-tiin välttää ja jyräyksen läpimenoaika lyhe-ni. Mallipohjaisen rakentamisprosessin ha-vaittiin tuottavan ainakin seuraavia hyö-tyjä: Radan tai väylän rakennekerroksen muotoilu kerralla oikeaan tasoon vähentää materiaalin lajittumista ja johtaa laadun ha-jonnan pienenemiseen, samalla kerrosraken-teiden homogeenisuus ja pinnan tasaisuus paranevat.

Prosessi on rakennettu niin, että työn ai-kana urakoitsijalla ja tilaajalla on mahdol-lista seurata rakentamista lähes reaaliai-kaisesti. On mahdollisuus rakentaa kerral-la oikein (lean), koska rakentamisen laatua seurataan reaaliaikaisesti ja tuotantoa voi-daan ohjata tehokkaasti.

TulevaisuusMerkittävää on ollut havaita, että ala on valmis ottamaan vastaan uuden tekniikan ja toimintatavat. Nyt onkin tärkeää jatkaa ke-hitystyötä ja jalkauttaa se mahdollisimman laajasti läpi toimialan. Näin autetaan toimi-joita kehittämään uutta tekniikkaa kaikil-le ja voidaan varmistua että kun kaikki alan osapuolet ovat mukana kehityksessä, niin tekniikka kehittyy kokonaisvaltaisesti eikä pelkästään kapea-alaisesti kuten tähän men-nessä kehitystyö on tapahtunut.

SHUT

TERS

TOCK

IMAG

ES


Geopolymeerienmahdollisuudet pohjarakentamisessa

MIKKO PALANDER, POWERPILE SUOMI OY

Geopolymeerien käyttö pohjarakentamisen korjaustöissä on lisännyt suosiotaan nopeutensa, siisteytensä, pienen tilantarpeensa ja varmuutensa vuoksi. Geopolymeerien käyttö on kuitenkin vielä varsin tuntematon rakennuttajille, suunnittelijoille ja urakoitsijoille, vaikka näillä menetelmillä on maailmalla ja Suomessakin 30 vuoden aikana ratkaistu lukuisia painuma- ja pohjarakenneongelmia.

KorjauspaalutusGeopolymeeripaalu on korjauspaalutuksen uut-ta tekniikkaa. Paalut sopivat painumien py-säyttämiseen tai hidastamiseen.

Paalutustyö on siisti ja nopea menetelmä toteuttaa. Paalutus voidaan tehdä sisätilois-sa 1 m x 1 m x 1,5 m kokoisessa tilassa. Paa-luelementtien halkaisija on 33 mm ja elementit asennetaan suoraan anturan läpi, mihin myös niiden yläpää tukeutuu. Paalu injektoidaan täyteen paisuvalla geopolymeerillä, joka lujit-tuu lopulliseen lujuuteensa noin 30 minuutissa. Kiinteäksi massa kovettuu jo kahdessa minuu-tissa. Paalun lopullinen halkaisija on 340 mm.

Koko työ voidaan tehdä ilman uusia kuor-mansiirtorakenteita, mikäli anturoiden mitoi-tus on riittävä. Yhden paalun suunnittelukuor-ma on 200 kN ja maksimipituus 12 m. Paalutus on toteutettavissa pohjakantavina, kitka- tai koheesiopaaluina.

Esimerkki korjauspaalutuksen toteutuksesta:Kotkan Karhulassa savimaalle rakennetun ta-varatalon seinä oli painunut yli 50 mm. Ra-kennuksen alapuolinen maaperä oli kohtees-

sa suoritettujen pohjatutkimusten perusteel-la löysää savea noin 7,5 metrin syvyyteen maanpinnasta. Rakennuksen painumisen py-säyttämiseksi se tuettiin geopolymeeripaaluil-la saven alapuoliseen moreenikerrokseen. Kor-jaustyöt tehtiin yöllä tavaratalon aukioloai-kojen ulkopuolella aiheuttamatta keskeytystä kaupankäyntiin.

Tyhjätilan täyttö ja painuman nostoGeopolymeerin injektointi on menetelmä, jol-la voidaan täyttää saven tiivistymisestä, löy-hästä pohjamaasta, louhe- ja kivitäytöistä tai vesieroosiosta aiheutuneet tyhjätilat. Vettä ke-vyempänä materiaalina geopolymeerit eivät aiheuta lisää painumia vaan tukevat ympäris-töään maanpainetta vastaan ja tarvittaessa sta-biloivat kitkamaa-ainekset kiinteäksi massaksi. Menetelmä mahdollistaa toteutuksen etäällä it-se asennusautosta, riittää kun injektointiletkut ja -pistooli saadaan kohteeseen.

Työ suoritetaan siten, että tiivistettävään, stabiloitavaan tai nostettavaan kohtaan pora-taan halkaisijaltaan 15–50 mm:n reikä, johon asennetaan erikoiskärjellä varustettu injektoin-tiputki 0,3–18 metrin syvyyteen. Ennen injek-tointia valitaan kohteeseen sopiva geopoly-meeri. Tarvittaessa polymeerin laatua voidaan vaihtaa työn aikana olosuhteista ja suunnitel-masta riippuen.

Esimerkki painuman korjauksesta:Tampereella Sammonkadulla oli ajoradalla pai-numa, syvimmillään 19 cm. Painuma aiheut-ti vahinko- ja vaaratilanteita ajoneuvoille se-kä häiritsi linja-autojen matkustajia. Sammon-

KUVA 2. Ajoradan painuman korjaus geopolymeeri-injektoinnilla

KUVA 1. Tavaratalon seinän

painuminen pysäytettiin geopolymeeripaaluilla


katu on yksi Tampereen sisäisen liikenteen pääväylistä.

Painuma ja alapuolisen pohjamaan löyhyys korjattiin geopolymeeri-injektoinnilla. Ajora-dan suuntaisesti jännitettiin linjalangat, joi-den avulla tavoitekorkeus saatiin selville. In-jektointikohdan läheisyyteen asennetut laser-vastaanottimet osoittivat nousun nopeutta ja laajuutta. Maaperä stabiloitiin rakennekerros-ten alta ja tähän vahvistettuun pohjamaahan tukeutuen nostettiin ajoradan pinta vaadittuun korkeuteen.

Tuki- ja patoseinien vesivuotojen tukkiminen injektoimalla Geopolymeeri-injektointia voidaan käyttää myös tuki- ja patoseinien vesivuotojen tuk-kimisessa. Injektointi voidaan toteuttaa kai-vannon sisäpuolelta tai tarvittaessa myös ul-kopuolelta. Geopolymeerien tunkeutuvuus maa-ainekseen saattaa olla jopa parempi kuin sementti-injektoinnissa. Käytettävä geopoly-meeri valitaan tarvittavan reaktioajan ja tun-keutuvuusvaatimusten mukaan.

Esimerkki padon tiivistysinjektoinnista:Geopolymeeri-injektointia käytettiin padon ra-kenteessa olevien murtumien tiivistysinjektoin-tiin. Pato oli ylittänyt alkuperäisen suunnitte-luiän ja betonirakenteinen patoseinä oli vauri-oitunut. Vuotovesiä tunkeutui patoseinän läpi päivittäin n. 25 000 m³, mikä uhkasi huuhdella pois patoa tukevan rakenteen.

Ympäristön kannalta turvallinen, liukenematon ja kemiallisesti passiivinen geopolymeeri injek-toitiin sekä patoseinään että sitä tukevaan kivi-heitokkeeseen. Geopolymeeri täytti ja tiivisti pa-torakenteen murtumat pysäyttäen vesivuodot. Injektointi toistettiin vielä padosta 1–2 metrin vyöhykkeelle alavirtaan tukirakenteeseen.

PAINUMAONGELMIA?POWERPILE Suomi Oy tarjoaa nopean toteutuksen ja korjaus onnistuu useimmiten ilman toiminnan täydellistä keskeytystä. Räätälöimme sinulle juuri sinun kohteeseesi sopivan ratkaisun. www.powerpile.fi

Kiinostuitko tietämään enemmän? Ota yhteyttä jo tänään [email protected] tai 045 170 3617

Autamme asiakkaitamme häiriöttömästi eteenpäin

KUVA 3. Geopolymeeri täytti ja tiivisti patorakenteen

murtumat

Lisätietoja: PowerPile Suomi Oy, www.powerpile.fi


E spoon kaupungin pilottiprojektien tavoitteena oli lisätä osaamista tieto-mallipohjaisen katu- ja kunnallisteknii-

kan suunnittelussa. Lisäksi pyrittiin selvittä-mään käytössä olevien ohjelmien vahvuuksia ja heikkouksia sekä hyödyntämään tuotet-tua mallia rakentamisessa. Vanhan Kirkkotien kohde liittyvine katuineen kuului Espoon kau-pungin KTP-hankkeisiin (kaavoitetut, tiivisty-vät pientaloalueet). Kohteen katsottiin olevan sijaintinsa ja ympäristöolosuhteidensa vuok-si haasteellinen ohjelmistojen kannalta: haas-teiksi katsottiin muun muassa pohjaolosuh-teet, olemassa olevien rakenteiden mallintami-nen sekä liittymien suunnittelu.

Nöykkiön pilottikohde koostui viidestä asunto- ja tonttikadusta sekä yhdestä katu-

Vanhan Kirkkotien pilottikohde toteutettiin onnistuneesti

ILKKA TIEAHO, MIKKO RIIKONEN, SITO OY

Espoon kaupunki pilotoi katujen tietomallipohjaista suunnittelua neljässä InfraFINBIM-kehityshankkeeseen kuuluvassa pilottikohteessa vuosien 2011–2013 aikana. Yksi kohteista, Nöykkiön pientaloalueella sijaitseva Vanha Kirkkotie, suunniteltiin tietomallipohjaisesti vuosien 2011–2012 aikana ja rakennettiin koneohjausta hyödyntäen vuonna 2013. Projektista saadut kokemukset olivat niin tilaajan, suunnittelun kuin urakoinninkin näkökulmista hyvin myönteisiä.

aukiosta. Kohteen kadut parannettiin nyky-vaatimusten mukaisiksi ja niille rakennettiin hulevesiviemäröinti. Koko kadun pituudel-le suunniteltiin uusi kevyen liikenteen väylä. Lisäksi Kirkkotien aukiolle suunniteltiin uu-si kääntöpaikka ja yleinen pysäköintipaikka.

Hankkeen tilaajana toimi Espoon tekni-nen keskus. Tilaajan yhteyshenkilö hank-keessa oli aluepäällikkö Sauli Hakkarainen. Urakoinnista vastasi Graniittirakennus Kal-lio Oy. GRK:n vastuuhenkilöinä hankkeessa toimivat työpäällikkö Antti Partanen ja mit-taustyönjohtaja Tero Liitsola. Suunnitelmat ja tietomalliaineisto tuotettiin Sito Oy:n ka-tuosastolla osastopäällikkö Tapio Karvosen johdolla. Tilaajan tietomallikonsulttina toimi Infrakit Oy.


HaasteitaNöykkiön pilottihankkeessa tuotettiin perin-teiset hallinnolliset katusuunnitelmat, tekniset rakennus-suunnitelmadokumentit sekä koko hankkeen kattava tietomalli, jota hyödynnettiin rakentamisessa. Hanke voidaan jaotella karke-asti kolmeen vaiheeseen: lähtötietojen hankin-taan ja lähtötietomallin luomiseen, suunnitte-luvaiheeseen sekä toteutusvaiheeseen. Näiden aikana kohdattuja haasteita ja ratkaisuja esitel-lään seuraavissa kappaleissa. Hankkeen proses-sikaaviota havainnollistetaan kuvassa 1.

Pilottihanke alkoi lähtötietojen keräämisel-lä ja lähtötietomallin luomisella. Lähtötiedot hankittiin Espoon kaupungin virastoilta sekä HSY:ltä. Rakennuskohteen lähtötietomallin ai-neistot tuotti Espoon kaupunkimittaus. Tässä yhteydessä lähtötietomalli käsitti kanta- ja joh-tokartan sekä lasermaastomalliaineiston. Läh-tötietomalliin sisällytetyt jo tehdyt sekä hank-keen aikana teetetyt pohjatutkimukset teki Es-poon geotekninen osasto.

Vesihuoltoverkon malli tuotettiin HSY:n toi-mittaman 2D-johtokartan perusteella ja kaa-pelimalli Espoon kaupunkimittauksen yllä-pitämästä sähkö- ja tietoliikennekaapeleiden

2D-kartasta. Kartat eivät sisältäneet syvyys-, materiaali- tai kokotietoja. Kaapeleiden mallin-nus ei poistanut vaadetta rakentamisen aikai-sista kaapelinäytöistä.

Verkostomallin tuottaminen koettiin hank-keen aikana työlääksi. Lähtötietojen luotetta-vuudessa havaittiin merkittävää epävarmuutta muun muassa vesijohtojen sijainnin osalta. 2D-johtokartoista oli kuitenkin urakoitsijalle työn aikana suuri hyöty. Konekuskit tiesivät varoa kaapeleita johtojen näkyessä koneohjauksen näytöllä, kun johtokartan sijoitti koneohjauk-sen taustakartaksi.

Hankkeen tietomalli- ja suunnitteluaineisto tuotettiin Tekla Civil –ohjelmistolla sekä Siton CityCad-ohjelmistolla. Molemmat ohjelmistot kykenivät laskemaan tarvittavat geometriat ja mallintamaan kadun rakennepoikkileikkaukset. Sekä vanhojen että uusien putkilinjojen ja näi-den kaivantojen mallintaminen onnistui alan yleisten vaatimusten mukaisesti. Kuvassa 2 esi-tetään CityCadilla mallinnettu poikittainen siir-tymäkiila ja rakenteen alapintamalli.

Kaikki lähtö- ja suunnittelutieto oli hank-keen aikana tallennettu yhteen tietokantaan. Näin tieto oli yhtenäisenä ja ajantasaisena kaikkien suunnittelijoiden käytettävissä. Tä-män avulla päästiin suunnittelun ongelmakoh-tiin käsiksi normaalia aiemmin. Perinteises-ti virheet on havaittu poikkileikkaus- ja kart-takuvista, kun tietomallipohjaisissa hankkeissa törmäystarkastelu voidaan tehdä ajantasaisesta aineistosta visuaalisesti. Virheiden havaitsemi-nen mahdollisimman aikaisessa vaiheessa sääs-tää aikaa ja kustannuksia.

KUVA 1. Tiehöylä Trimblen

takymetri-kone-

ohjauksella.

»KUVA 2. Vanhan Kirkkotien rakennushankkeen prosessikaavio. (Kuvan lähde: VTT:n InfraFINBIM-pilottiraportti, s. 12


Suunnittelumalleja voitiin sellaisenaan käyttää kohteen havainnollistamiseen esi-merkiksi Novapoint Virtual Map -ohjelmiston avulla. Lisäksi mallien avulla voitiin suorittaa massalaskentaa. Epätasaisesta kallionpinnasta johtuen massalaskennassa oli toteumiin näh-den eroavaisuuksia. Laskennasta saatiin kui-tenkin suuntaa-antava arvio ja homogeeni-semman maaperän tapauksessa tulos olisi ollut tarkempi.

Mallintamisen osalta haasteelliseksi osoit-tautuivat katurakenteen poikkisuuntaiset siir-tymäkiilat. Perinteisesti poikittaiset kiilat on esitetty paalukohtaisissa poikkileikkauksissa. Tässä hankkeessa poikittainen siirtymäkiila tu-li mallintaa rakenteeseen mikäli tulkittu kalli-opinta oli lähempänä kuin 1,6 metriä valmiis-ta pinnasta. Kalliopinnan epätasaisuuden joh-dosta siirtymärakenteet muodostivat mallien kannalta ongelmakohtia, joita piti työstää kä-sin. Ongelman ratkaisemiseksi CityCadin versi-oon 5.17.10 kehitettiin tarvittava toiminto, joka mahdollisti poikittaisten siirtymäkiilojen mal-lintamisen. Ohjelmiston kehittämisestä huo-limatta siirtymärakenteiden mallintaminen ei toistaiseksi vieläkään ole täysin automaattista. Hankkeen aikana havaitut puutteet ja tarpeet antoivat muutenkin lisäpontta ohjelmistoke-hitykseen muun muassa yhtenäisten InfraFIN-BIM-nimeämiskäytäntöjen osalta.

Katu- ja vesihuoltorakenteiden suunnit-telun osalta pilotti oli onnistunut. Vaatimus-ten mukainen suunnitelma-aineisto kyettiin pääosin tuottamaan CityCad- ja Tekla Civil -ohjelmistoilla.

Suunnittelumalli ei rakentamisvaiheessa täysin ongelmitta siirtynyt työkoneiden kone-ohjausjärjestelmiin – haasteeksi osoittautuivat suunnittelu- ja koneohjausjärjestelmien erilai-set formaatit. Tämän vuoksi suunnittelumallista työstettiin koneohjausmalli, jota hyödynnettiin rakentamisessa. Suunnittelumallin tarkasti ja koneohjausmallin teki GRK:n mittaustyönjoh-to. Suunnittelutoimisto tuotti avoimen tiedon-siirron mukaista LandXML-formaattiin perus-tuvaa Inframodel3 (IM3)-formaattia, kun taas työkoneet pääosin käyttivät hyväkseen malleis-ta yksinkertaistettuja dxf-tiedostoja. Kuvassa 3 esitetään näkymä työkoneen ohjaamosta.

Työkoneiden käyttäjien kommenttien pe-rusteella koneohjaus helpotti työskentelemis-tä huomattavasti. Kiitosta saivat muun muassa työn nopeutuminen ja itsenäistyminen. Ongel-makohtiakin toki nousi esiin, merkittävämpä-nä järjestelmän ajoittainen huono toimintavar-muus esimerkiksi suurien puiden aiheuttamissa katvealueissa.

Koneohjatun tiehöylän käyttö oli urakoit-sijalta onnistunut ylimääräinen panostus. Ko-keilu osoittaa urakoitsijan avaramielistä ja ennakkoluulotonta suhtautumista tietomal-lipohjaiseen toteutukseen. Kehityksen kannal-ta tämänlaiset panostukset ovat ratkaisevassa roolissa muutoksen tiellä kohti sujuvampaa to-teutusta. Kuvassa 5 on esitetty työmaalla käy-tössä ollut koneohjausjärjestelmä.

Yhtenä kehityskohteena nousi esiin tarve kehittää työnjohdolle ja valvojille työkalu, jol-la voidaan tarkastella suunnitelma- ja koneoh-jausmallia työmaalla nykyistä monipuolisem-min. Tällä hetkellä esimerkiksi tietoliikenneyh-teydet aiheuttavat ongelmia.

Tilaajan kannalta pilotointi oli erittäin hyö-dyllinen. Vanha Kirkkotie oli Espoon kaupun-gin ensimmäinen tietomallipohjainen suun-nittelutoimeksianto. Työn aikana tilaajan ym-märryksen ja tietämyksen tietomallintamiseen liittyen katsottiin kohentuneen merkittävästi. Näiden kokemusten perusteella tilaajalla löytyy tahtotilaa ja resursseja aiheen jatkokehitykselle.

Tulevaisuuden näkymät – missä mennään tällä hetkellä?Nykytilanteessa suunnittelumalli ja koneoh-jausmalli ovat kaksi eri asiaa, joita ei tule se-koittaa keskenään. Suunnitteluohjelmistot ja koneohjausjärjestelmät ovat vielä siinä tilan-teessa, että useimmiten suunnittelumallista työstetään koneohjaukseen sopiva versio. Tule-vaisuuden tavoitteena on, että koneohjausmalli

KUVA 3. Katurakenteen poikkileikkaus siirtymäkiiloineen ja rakenteen alapintamalli.

»


voitaisiin luoda ja merkittävimmiltä osin myös tarkastaa toimivaksi jo suunnittelijan toimes-ta. Tämä vaatii koneohjausjärjestelmiltä yh-teensopivuuden IM3-formaatin kanssa. IM3-tuki urakoitsijoiden ohjelmistoissa mahdollis-taisi myös suunnitelmamallin hyödyntämisen urakkalaskennassa.

Verkostomallin tuottaminen oli hidasta ja virhealtista käsityötä. Työhön käytetty panos-tus ja siitä saatu hyöty eivät kohdanneet. Täs-tä syystä verkostomallin tuottamista tulee jat-kossa järkevöittää. Hankkeessa havaitut haas-teet käynnistivät keskustelut HSY Veden kanssa mahdollisuudesta saada johtotietoja jatkossa Inframodel-muotoisena verkostomallina ny-kyisten 2D-johtokarttojen sijaan.

Siirtymäkiilojen mallintaminen lisäsi suun-nittelun vaatimaa työmäärää, mutta kysymys kuuluukin: kohtaavatko suunnitteluun käytetty panostus ja siitä saatava hyöty toisensa? Sama kysymys voidaan esittää myös esimerkiksi liit-tymien yksityiskohtaisesta suunnittelusta. Näi-tä asioita ja suunnitteluun liittyvää ohjeistus-ta tullaan jatkossa arvioimaan ja kehittämään building SMART Finlandin toimesta.

LopuksiPilottihankkeen läpiviemisen jälkeen kaik-ki osapuolet pitivät hanketta onnistuneena ja hyödyllisenä. Hyvistä kokemuksista kertovat myös osapuolten tulevaisuuden tavoitteet: • Pilottihankkeissa syntyneiden kokemusten perusteella Espoon kaupunki tulee lisäämään tietomallipohjaisten hankkeiden tilaamista. Espoon kaupunki on esittänyt tavoitearvion,

KUVA 4. Näkymä koneohjauksesta.

jonka mukaan vuonna 2018 70 % katukoh-teista on tietomallipohjaisesti tuotettuja. • Sitossa tietomallipohjaisia suunnittelume-netelmiä kehitetään täydellä teholla. Ke-hitystyötä tehdään sekä hankkeiden sisäl-lä että Siton omissa kehitystyöryhmissä. Si-to on esittänyt tavoitteekseen, että vuonna 2017 80 % suunnittelutoimeksiannoista on tietomallipohjaisia. • Graniittirakennus Kallio on merkittävästi li-sännyt koneohjauksella toimivien työkonei-den käyttöä työmaillaan pilottihankkeen jäl-keen. Noin 80 % GRK:n työmailla olevista kaivinkoneista on varustettu koneohjauslait-teistolla. GRK:n näkemyksen mukaan tieto-mallipohjainen toteutus on tulevaisuuden toimintamenetelmä työmaalla.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kaikki hank-keen osapuolet ovat sitoutuneet kehittämään toimintaansa tietomallipohjaisen toiminnan su-juvoittamiseksi. Yhteistyössä kehittäminen on kaikkien hankeosapuolten etujen mukainen lä-hestymistapa. Tässä artikkelissa esitettyjen ke-hityskohteidenkin ratkaisemiseksi tarvitaan työtä – etenkin yhteistyötä.

Building SMART Finlandin tavoitteena on vie-dä eteenpäin tietomallipohjaista toimintaa. Kommentit, ideat ja ajatukset voi esittää infran toimialaryhmän toiminnassa. Aiheeseen voit tutustua osoitteissa http://www.buildingsmart.fi sekä http://www.infrabim.fi. Ota vastuuta ja ole luomassa tulevaisuuden toimintatapoja – älä vain purjehdi mukana!


Uusi maantuentaratkaisu väliaikaisille rakenteille

Uusia joustavampia rautatievaihteita

JARI SILVER, PR & MARKKINOINTIPÄÄLLIKKÖ, ROBIT®

HEIKKI LUOMALA, PROJEKTIPÄÄLLIKKÖ, TTY

Suomalainen Robit on kehittänyt porausjärjestelmän päältä lyöväl-le kalustolle, jossa teräsputkien sijaan

käytetään lasikuiturakenteisia injektointiput-kia. Lasikuituputkilla tuettu ja injektoitu tila-päinen rakenne on helppo purkaa esimerkiksi kaivinkoneella. Alkuperäinen idea oli tunne-liperän vahvistus louhittavalla osalla peh-meissä maaperissä.

Porauksessa voidaan käyttää tavalli-sia avolouhintaporavaunuja tai tunnelin-porauksessa porausjumboja. Putkien in-jektointi tapahtuu tarvittaessa normaalil-la injektointikalustolla käyttäen juotos- tai polyuretaanilaastia.

Case study – rautatietunneli SveitsissäUutta porausmenetelmää käytettiin rautatie-tunnelin rakentamisessa Sveitsissä. Kyseisel-

Vaihde on rakenteena hyvin jäykkä, jotta kielet kääntyvät helposti oike-aan asentoon. Kiskon ja pyörän väli-

nen kontakti on myös hyvin jäykkä, jolloin pienetkin epäjatkuvuuskohdat aiheuttavat suuria iskukuormituksia, jotka rasittavat rakennetta. Tämän seurauksena vaihteen geometria heikkenee. Useimmiten muodon-muutoksista kärsivä rakenneosa on raide-sepeli. Osa vaihdepölkyistä alkaa roikkua ilmassa ajan mittaan ja tästä seuraava rai-teen pumppaus vain kiihdyttää geometrian heikkenemistä.

KUVA 1. Lasikuituisen jatkoputken asennus, kokonaisporauspituus 21 m

Rautatiejärjestelmän toiminnan kannalta vaihteet ovat yksi tärkeimmistä komponenteista. Vaihteet mahdollistavat junan ohjautumisen toiselle raiteelle.

Liikennevirasto on kehittänyt yhteistyössä Sveitsiläisen Schwihagin kanssa Suomen olo-suhteisiin soveltuvan elastisen vaihteen, jonka tavoitteena on koko rakenteen jäykkyyden ja siihen kohdistuvien iskukuormitusten vähentä-minen. Liikenneviraston Ylitarkastaja Riku Va-ris kertoo, että kaksi uutta vaihdetta on asen-nettu koekäyttöön Kouvolan liikennepaikalle.

Toinen vaihteista on varustettu pelkillä joustavilla välilevyrakenteilla, toisessa on myös ratapölkyn alapuoliset joustoa lisäävät pohjai-met. Molemmat komponentit lisäävät raken-teen joustoa muista ominaisuuksista tinkimät-tä. Tavoitteena on pidempi käyttöikä ja pie-nempi kunnossapitotarve nykyisiin vaihteisiin verrattuna.

Uusien vaihteiden toiminnallisuuden var-mistamiseksi nämä vaihteet ja yksi nykyistä mallia oleva vaihde instrumentoitiin kattavasti Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) toimes-ta. Monitoroinnin tavoitteena on selvittää se-kä kimmoisten että pysyvien muodonmuutos-ten syntymistä vaihteissa. Myös vaihteen koh-taamia rasituksia, kuten käyttötankojen voimia mitataan junan ylityksen aikana.

Käyttökokemusten ja monitoroinnin avul-la arvioidaan myöhemmin soveltuvatko uu-


det vaihteet Suomeen ja saavutetaanko niil-lä merkittävää hyötyä kunnossapitokustannus-ten alenemisen muodossa. Hyvien kokemusten perusteella elastisia vaihteita hankittaneen lisää ja monitoroinnilla saavutettu tieto auttaa tässä päätöksenteossa.

lä työmaalla oli riskinä louhittavan osuuden sortuminen.

Tunnelin katto tuettiin injektoiduilla teräs-putkilla, joiden halkaisija oli 159 mm. Lisäk-si louhittava osuus piti tukea lasikuituputkilla, halkaisijaltaan 76 mm. Teräsputkien kokonais-pituus oli 15 metriä, jolloin tunnelin etenemä oli 12 metriä ennen uusien teräsputkien pora-usta. Lasikuituputkille vaadittiin vähintään 8 metrin tuentaosuus etenemän jälkeenkin, min-kä takia niiden kokonaisporauspituus oli 20–21 metriä. Päältä lyövällä menetelmällä, vaa-katasoon porattaessa ja kuitenkin pienellä koolla (76 mm) tämä aiheutti todellisen haas-teen uudelle porakalustolle. Työmaa onnistui hyvin aikataulussa ja turvallisesti. Kyseessä oli ensimmäinen tällä menetelmällä tehty tunneli Euroopassa.

Lisätietoja: www.robit.fi

KUVA 1. Uusien vaihteiden erikoisuutena on ontto teräksinen toimilaitepölkky, jossa vaihteen kääntötangot kulkevat pölkyn sisällä. Tämä rakenne mahdollistaa paremmin vaihteen tukemisen. Monitoroitavia suureita ovat mm. kääntötankojen siirtymä ja voima sekä lämmitetyn pölkyn sisälämpötila.


Tietomallipohjainen päällystämisen periaateFinnmap Infrassa on jo useamman vuoden ajan panostettu päällystyskohteen toteutuksen mal-lipohjaisen suunnittelun kehittämiseen. Työ al-koi inframallintamista Suomessa paljon eteen-päin vieneen FINBIM-kehitysprojektin myötä. Finnmap Infra oli mukana FINBIM-piloteissa, joissa määriteltiin periaatteet, miten mallinta-miseen perustuvaa suunnittelua voidaan hyö-dyntää myös päällystämisessä.

Päällystyskohteen mallipohjaisen suunnitte-lun perusedellytys on, että kohteesta on käytet-tävissä sen nykyistä tienpinnan kuntoa edus-tavat tiedot. Yleisimmin tiedot hankitaan la-serkeilaamalla kohde ajoneuvoon asennetulla laitteistolla (mobiililaserkeilaus). Keilaus tuot-taa pistepilven, josta analysoidaan ja tulkitaan kohteen tienpinnan nykytilamalli.

Nykytilamallin ja mahdollisten muiden mit-tausten (mm. PTM, PPL, maatutka) perusteella arvioidaan kohteen nykykunto kuten tasaisuus, heitot, ura ja kaltevuudet. Geometriapuutteet ja vauriot pyritään korjaamaan mahdollisim-man järkevästi suunnittelemalla erilaiset pääl-lystystoimenpiteet (jyrsintä, tasaus ja uusi pääl-lyste) kohteen nykykunnon ja tavoitekunnon perusteella. Päällystystoimenpiteet voidaan myös optimoida keskenään haluttujen vaiku-tusten saavuttamiseksi tai kokonaiskustannus-ten perusteella.

Paikkatietoon perustuvat mallipohjaiset suunnitelmat voidaan toteuttaa eriasteisilla

Inframallintamisen hyödyntäminen päällystämisessä

MARKKU PIENIMÄKI, FINNMAP INFRA OY PETRI NIEMI, FINNMAP INFRA OY

Nykyään päällysteiden korjauksessa, tien ylläpidossa tai uusien kohteidenkaan päällystystöissä ei juurikaan hyödynnetä tietomallintamiseen perustuvia tekniikoita. Samoin alalla muuten yleistyvien ja nopeasti kehittyvien mittausmenetelmien kuten mobiililaserkeilauksen ja maatutkauksen hyödyntäminen päällystystöissä on vähäistä. Edelleen sama koskee infra-alalle levittyvää koneohjausta, jonka tarjoamia mahdollisuuksia ja toimintatapoja käytetään nykyisin varsin vähän päällystystöissä. Päällystystyön suunnittelu mallintamalla tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia hyödyntää uusia menetelmiä ja periaatteita perinteiseen päällystämisprosessiin verrattuna.

KUVA 1. Kohteeseen laaditun suunnittelumallin kolmioverkko esitettynä kohteen Google Earth-näkymän päällä.


koneohjausmenettelyillä. Tarkimmillaan työ-konetta ohjataan tarkkuusvaaitukseen perus-tuvalla täysin automaattisella koneohjauksel-la. Koska menettely on vielä melko kallista ja hidasta, on töissä kokeiltu myös ns. opastavaa koneohjausta. Tällöin paikkaan sidotut suun-nitelmat toteutetaan ohjaamalla työkonetta manuaalisesti.

Kesän 2014 koekohdeMallintamalla toteutetut päällystystyöt ovat ol-leet vielä kokeiluluonteisia. Kesällä 2014 Finn-map Infra teki Liikenneviraston ja Uudenmaan ELY-keskuksen tilaaman jyrsintä- ja tasaus-suunnittelun 4 km päällystyskohteelle, joka si-jaitsee Porvoossa kantatiellä 55. Työn tavoit-teena oli puutteiden ja vaurioiden korjaami-sen lisäksi pyrkiä selvittämään yleisimminkin mallipohjaisten työmenetelmien soveltuvuut-

ta ylläpidon päällystyskohteiden suunnittelus-sa. Projekti toimi samalla Petri Niemen opin-näytetyönä Infra-alan oppisopimustyyppiseen tietomallinnuskoulutukseen ja se raportoitiin kattavasti opintojen lopputyönä Mallipohjaisen suunnittelun hyödyntäminen ylläpidon pääl-lystyskohteissa – ”Päällystysoptimointi”, Case Kt55.

Suunnitteluosuuteen sisältyi yksi pelkäs-tään päällystystoimenpiteillä erittäin hanka-lasti korjattava kohta. Tie oli painunut lähes puoli metriä suurehkon tierummun molem-min puolin. Tämäkin kohta päätettiin korjata suunnittelemalla paikalle riittävät jyrsintä- ja tasaustoimenpiteet.

Kohteen suunnittelua pyrittiin havainnollis-tamaan tekemällä kohteesta runsaasti havain-nekuvia. Kohde mm. videokuvattiin pienois-kopteriin asetetulla videokameralla ja videoku-

KUVA 2. Yleisesti Suomessa käytetty mobiilikartoitus- järjestelmä asennettuna

pakettiautoon.

KUVA 3. Painumat rummun molemmin

puolin korostuvat erittäin selvästi

kohteen nykytilan ja suunnitelman

välisestä erotuspinnasta, jossa jyrsinnän

ja tasauksen paksuuksia esitetään eri värein (pintamalli

ilmasta kuvattuun videoon sovitettuna).

»


vaan istutettiin suunnittelujärjestelmän avulla toteutettuja malleja. Näistä koostettu esittelyvi-deo on katseltavissa osoitteessa: http://youtu.be/ySAKu0NV42o

Kohteessa erityisen mielenkiintoinen painu-mien korjaus rummun molemmin puolin on-nistui kohtuullisesti. Suunniteltu jyrsintäsyvyys oli maksimissaan 24 cm ja tasaus 11 cm. Jyr-sintäsyvyyden muuttaminen tasaisesti niin sy-välle varsin lyhyellä matkalla ei täysin onnis-tunut käsiohjauksella. Tapaus opetti, että käsi-ohjausta käytettäessä jyrsintäsyvyyden runsaat muutoskohdat tulee ohjeistaa tarkemmin.

Kokeilu tuotti muutenkin runsaasti uutta tietämystä asioista, jotka on hoidettava mal-linnushankkeissa. hieman eri tavalla kuin pe-rinteistä päällystystapaa käytettäessä. Tällaisia ovat mm. seuraavat:

• kun työ toteutetaan mallipohjaisena, se on otettava huomioon työn hankinnasta aina jälkiarviointiin saakka (mm. urakkapyyntöjen työkohdeluettelot – laadunvarmistus) • erilaisten mittausten ja havaintojen hallitsemiseksi kohteelle on luotava yhtenäinen mittalinja ja paalutus, joka on syytä merkitä maastoon (signaloida) ennen mittauksia • mikäli käytetään opastavaa koneohjausta, toteutustyöt on suunniteltava urakoitsijan kanssa tarkemmin kuin täysin koneohjatun kohteen (mm. jyrsinnän ajolinjat ja aloituskohdat) • jos kohteen kallistuksia korjataan jyrsimällä, tulee kohteen päällyste- (mielellään myös muut rakenne-) kerrokset selvittää kattavasti koko tien leveydeltä • kohteen kuivatuksen toimivuuden varmistamiseksi jyrsinnän aiheuttamien palteiden poisto tulisi tehdä pikaisesti • erityispaikkojen (siltojen, liittymäalueiden ja bussipysäkkien) osalta tulee sopia hankekohtaisesti parhaiten kohteeseen soveltuva toteutustapa.

Kokemuksia päällystystyön mallinnuksestaKt55-kokeilun ja aiemmin toteutetuista koh-teista saatujen kokemusten perusteella voi-daan todeta, että mallipohjainen suunnitte-lu soveltuu hyvin myös ylläpidon tarpeisiin. Kuten kaikessa muussakin mallipohjaisessa suunnittelussa, tulee myös ylläpidon kohteis-sa tapauskohtaisesti harkita, mikä on järke-vin tapa suunnitella korjaukset ja minkälai-sia toimintatapoja käyttäen mallipohjaisel-la suunnittelulla saadaan parhaiten hyötyjä suhteessa perinteisempiin tapoihin. Mene-telmä ei ole vielä valmis, mutta kokemukset ovat lupaavia ja näin ollen kokeiluja ja me-netelmän kehittämistä kannattaa jatkaa.

Menetelmä mahdollistaa kohteen pituus- ja poikkisuuntaisten epätasaisuuksien tai pai-numien yksityiskohtaisen tarkastelun. Tosin nykyiset suunnittelujärjestelmät eivät vielä täysin tue päällystyksen suunnittelussa tar-vittavia menettelyjä mm. vaurioarvioinnit täytyy tehdä järjestelmien ulkopuolella kuten vaikkapa Excel-laskentalomakkeilla.

Vaihtoehtotarkastelujen avulla voidaan arvioida korjausratkaisuja ja vaikkapa koh-distaa käytettävissä olevat varat erityisesti ongelmakohtiin. Myös tien turvallisuus para-nee ja elinkaari (ylläpitotoimien väli) pitenee

KUVA 4. Rummun pituustasauksen korjauksen kohdalla jyrsintäsyvyys oli maksimissaan 24 cm.

»

KUVA 5. Poikkikaltevuutta ja uria havainnollistavat Excel-analyysit.


www.ruukki.fi/infra

Käytetyimmät RR-paalukoot ovat nyt saatavina myös erikoislujina RRs-paaluina (S550J2H). Erikoislujaa terästä käytettäessä voidaan paalun mitoituskestävyyttä kasvattaa tai paalukokoa pienentää. Molemmissa vaihtoehdoissa kustannustehokkuus paranee. Kun paalukoko pienenee, myös varusteluosat, kuten paalun kärjet ovat kevyempiä. Panostamme myös entistä parempiin suunnittelijan työkaluihin. Samaa mitoitusohjelmaa voidaan käyttää, kun suunnitellaan projekteja Suomeen, Ruotsiin tai Norjaan. Kaikki suunnittelijan työkalut ovat ladattavissa nettisivuiltamme.

SSAB:n erikoislujien RRs®-paalujen tuoteperhe kasvaa

Ruukki on nyt osa SSAB:ta

tehokkaammin kuin perinteisillä päällystys-periaatteilla, mistä saadaan selkeitä säästöjä.

Menetelmän soveltuvuutta erityyppisille kohteille tulisi edelleen arvioida ja tutkia. Vä-häliikenteisten teiden osalta ohuet päällyste-paksuudet rajoittavat jyrsinnän hyödyntämis-tä. Toisaalta menetelmä kokonaisuudessaan toimisi erityisen hyvin kenttämäisissä, laajois-sa kohteissa, joiden toteutuksessa myös kone-ohjauksen hyödyntäminen on tehokasta (tuki-asemien tarve pieni).

Menettelyyn liittyvän prosessin kulku tuli-si määritellä tai sopia selkeäksi, mikäli malli-pohjainen päällystysmenetelmä otetaan alal-la yleiseksi työtavaksi. Prosessin määrittelyllä varmistetaan, että kaikki osapuolet (mm. tilaa-ja, mittaajat, suunnittelija, urakoitsija ja kun-nossapitäjä) tulevat kokonaisuuden kannalta parhaimmalla mahdollisella tavalla huomioi-tua ja hyödynnettyä.

Suunnitteluperusteita ei ehkä ole syytä määritellä esim. tiettyinä absoluuttisina kal-tevuusvaatimuksina, vaan näyttäisi olevan järkevämpää määritellä ne tapauskohtaises-

ti suhteessa olemassa olevaan lähtötilantee-seen. Korjauksien optimoinnissa voi olla jär-kevintä priorisoida kohteen heikoimpia kohtia ja mahdollisesti jättää tietyt kohdat kokonaan korjaamatta.

Mallintamalla toteutetusta kohteesta tuo-tetaan mittausten ja hallitun tiedonkäsitte-lyn myötä paljon enemmän käyttökelpois-ta aineistoa, johon voidaan tarvittaessa pala-ta tai parhaimmillaan hyödyntää myöhemmin. Tällaisten tietojen avulla voidaan tehdä mo-nipuolista toteumavertailua sekä erityisesti opastavan koneohjauksen käytön yhteydessä laadunvarmistusta.

On varsin todennäköistä, että tulevaisuu-dessa tekniikan kehittymisen myötä mallipoh-jaisen päällystystoiminnan mahdollisuudet vain paranevat. Lähitulevaisuudessa mobiilila-serkeilauksen tarkkuus ja tehokkuus kehittyvät. Myös keilauksen toteuttajien määrä lisäänty-nee. Samoin koneohjaus yleistyy entisestään ja saattaa onnistua riittävällä tarkkuudella jopa GPS-ohjattuna. Toivottavasti päällysteala läh-tee pian tähän kehitykseen mukaan.


Geomystikko

unohtavan, että todellisten huippuyliopisto-jen opettaja-oppilas suhteet ovat jotain ai-van muuta kuin meillä. Jatkuvat uudistukset ja kovat odotukset tutkimustuloksista vievät väistämättä aikaa perusopetuksesta. Onko se siis vain välttämätön paha vai tasaveroinen tehtävä tutkimuksen kanssa.

TAMPEREEN SUUNNALTA on kuulunut myös kolmosten ääntä. Tampereen yliopiston, tek-nillisen yliopiston ja ammattikorkeakoulun yhdistäminen on selvitysvaiheessa. Päällek-käisyyksien poistaminen lienee hyvä asia, jos sellaisia on, mutta Geomystikko näkee tässä myös vuoren kokoisia haasteita joiden ratkai-semisessa alan tulisi olla hereillä ja vahvas-ti osallisena. Puheista on kuulunut, että yh-distetyn lyseon malli olisi selkeä 3+2. Jos 3 vuoden jälkeen olisi tarkoitus valmistua (in-sinöörinä?) työelämään, niin miten moinen koulutus suhtautuisi muuhun nelivuotiseen insinöörikoulutukseen. Missä vaiheessa an-nettaisiin DI puolen vahvempi matemaatti-nen pohja, ja ei kai tässä taas olla unohta-massa mestarikoulutusta? Tässä vain muu-tamia Geomystikon mieltä askarruttavista aisoista. Vaikka nykymaailmaan tuntuu kuu-luvan jatkuva uudistustarve, voisi myös poh-tia, että onko kenties kuitenkin jokin perus-te sille, että viiden miljoonan ihmisen haja-asuttamassa maassa koulutusjärjestelmä on hieman erilainen kuin Keski-Euroopassa. Ve-ronmaksajana Geomystikko toivoisi kovas-ti, että päämäärä olisi kouluttaa ihmisiä yh-teiskuntamme tarpeita vastaavasti, huolehti-en, että jatkossakin saadaan motivoituneita ihmisiä alan joka työtehtävään.

GEOMYSTIKKO KANNUSTAAKIN alaa entis-tä tiiviimpään yhteistyöhön opinahjojemme kanssa. Opetukseen saatua tukea arvostetaan näinä aikoina varmasti korkealle, ja samalla on hyvä kuulostella mihin suuntaan koulu-tusta ollaan viemässä.

SHUTTERSTOCKIMAGES

GEOMYSTIKKO KÄÄNTÄÄ KATSEENSA tällä kertaa geoalan opetuksen suuntaan. Teknillisten yli-opistojen paljon kohutut tutkintouudistukset on pantu toimeen, ja niiden mukaista opetusta annettu pari vuotta. Miten on siis käynyt alan opetukselle ja mitä uutta mahtaa olla tulossa.

VARSINKIN AALLON UUDISTUKSET herättivät vil-kasta keskustelua ja huolta siitä, unohdettiin-ko käytännön rakentaminen kokonaan yli-opistojohdon liputtaessa voimakkaasti huip-pututkimuksen puolesta. Rakennusalan oman kandiohjelman häviäminen lisäsi huolta mi-ten rakennusalan vaativa koulutus saataisiin ketjutettua lyhyen maisterivaiheen raamei-hin. Tampereella TTY:n uudistus oli raken-nuspuolen osalta huomattavasti maltillisempi oman hakukohteen ja kandiohjelman säilyes-sä. Kummankin opintoahjon johdon paino-tuksissa näkyy kuitenkin selvästi tutkimuk-sen korostaminen ja siinä kilpaileminen kan-sainvälisillä foorumeilla.

UUDISTUKSET TUOVAT VÄISTÄMÄTTÄ HAAS-TEITA, mutta myös mahdollisuuksia. Aal-lon kandiohjelman laajan soveltavan teo-rian osuuden pitäisi tuottaa monipuolisia ongelmanratkaisijoita. Tampereella panoste-taan edelleen laajaan alan osaamiseen. Tu-lisiko meidän siis oikeasti olla huolissam-me alan opetuksen suhteen. Geomystikko ei kanna niin kovin suurta huolta itse uudis-tuksista. Voi olla, että saamme hieman eri-tyyppisiä insinöörejä jatkossa, mutta ei oppi ojaan kaada, ei varsinkaan laajemman teo-riapohjan omaksuminen. Tuskin englannin-kielestäkään niin kovin paljon haittaa on, ai-ka yleisesti sitä kuule nykyään työmaillakin puhuttavan. Geomystikon mieltä askarrut-taa sen sijaan kovasti opetuksen resursoimi-nen. Suurten uudistusten ja kauniiden puhei-den jälkeen yliopistojemme opetusresursointi tuntuu kovin ohuelta. Samalla kun juliste-taan huippu sitä ja huippu tätä tunnutaan


Ajankohtaista

Jäsentyytyväisyyskyselyyn vastauksia tuli kaikkiaan 113, edellisen kerran kyselyyn vastasi 79 jäsentä. Suurin osa vastaajis-

ta on pääkaupunkiseudulta ja edustaa suun-nittelusektoria. Vastaajista kolme neljäsosaa on yhdistyksen varsinaisia jäseniä. Naisten osuus vastaajista on edelliseen kyselyyn ver-rattuna noussut neljä prosenttiyksikköä. Oli-siko tämä merkkinä siitä, että naisten määrä on kasvanut miesvaltaisella alalla (vastaajis-ta naisia on 20 %). Suurin osa vastaajista on yli 50-vuotiaita ja ovat olleet SGY:n jäseninä yli 20 vuotta.

Noin puolet vastaajista antaa kouluarvosa-nan 8 yhdistyksen toiminnasta kokonaisuutena.

Yli puolet vastaajista kokee, että SGY:n jä-senmaksu vastaa hyvin saatua hyötyä, palvelua ja toimintaa. Tärkeimpinä jäsenetuina ja -pal-veluina koetaan Geotekniikan päivä ja Geofoor –lehti, edellisessä kyselyssä tärkeimmäksi koet-tiin koulutustilaisuudet. Kritiikkiä saavat mm.

yhdistyksen nettisivut ja pääkaupunkikeskei-nen toiminta.

Kaksi kolmasosaa vastaajista on sitä mieltä, että SGY edistää hyvin alan ihmisten osaamista ja verkottumista.

Noin puolet vastaajista kokee hyötyvän-sä yhdistyksen täydennyskoulutuksesta työn ja ammattitaidon kehittymisen kannalta, mut-ta samalla 25 % kokee, ettei itse hyödy näistä koulutuksista.

Eniten SGY:n toiminnasta saadaan tie-toa sähköpostiuutiskirjeiden ja Geofoor-leh-den kautta. Vastaajien mielestä alan suurim-mat huolet ovat tilaajien osaamisen puute, alan kiinnostavuus nuorten silmissä ja alan opetuk-sen rakenteelliset muutokset sekä alan tunnet-tavuuden puute.

Jäsentyytyväisyyskyselyn tulokset ovat luettavissa SGY:n nettisivuilla kohdassa Ajankohtaista (http://www.getunderground.fi/web/page.aspx?refid=303)

Jäsentyytyväisyyskysely 2014SGY teki jäsenistölleen jäsentyytyväisyyskyselyn syksyllä 2014. Edellinen kysely oli vuodelta 2012. Jäsentyytyväisyyskysely toteutettiin sähköisenä nettipalvelun kautta ja asiasta tiedotettiin jäsenistölle sähköpostitse.

SHUTTERSTOCKIMAGES


VÄITÖSKIRJATAalto-yliopisto:KOSKINEN MIRVA, Plastic anisotropy and destructuration of soft Finnish clays

DIPLOMITYÖTAalto-yliopisto:AALTONEN, TIMO: Kumibitumimastiksieristeen toimivuus ja pitkäaikaiskestävyys siltojen vedeneristeenäCAMARGO NINO, Fredy: Analysis of alternatives for primary crushing and conveying at the Siilinjärvi open pit mineHAKKILA JOONAS: Porajumbon tiedonkeruujärjestelmän hyödyntäminen porarin ammattitaidon kehittämisessäHARTIKAINEN ARI: Statistical analysis of geological spaceHURSKAINEN PAAVO: Kallioperätutkimusten vaikutus tunnelihankkeiden rakentamiskustannuksiinHÄKKÄNEN JUHA: Perustaminen esirakennetun louhetäytön varaanJANISZEWSKI MATEUSZ: Geotechnical risk assessment in the Pyhäsalmi mine with a focus on seismic riskKOSKINEN ESA: Porausdatan hyödyntäminen tunnelilouhinnassa kalliolaadun ja räjäytystulosten ennakoinnissaKYLMÄLÄ ANNUKKA: Tietomallien hyödyntäminen tien yleissuunnittelussaLAAKSONEN SAMULI: Saven muodonmuutosominaisuuksien määritysmenetelmien ja -laitteistojen kehittäminenLAIHO ESKO: Märkäpaluuheijastavat tiemerkinnät ja niiden käytön edellytykset SuomessaLINDROOS MARJA: Rautateiden laiturialueita koskevien näkövammaisten esteettömyysohjeiden ja määräysten tarkasteluLISHCHUK VIKTOR: Porphyry ore body zonality for the mine planning in context of processing performanceLÖNNROTH SAMI: Muovikomposiittiputken soveltuminen tierummuiksi ja silloiksi Suomen oloihinMYLLYMÄKI TUULA: Tiehankkeen geotekninen massatalouden hallintaNEVALAINEN NIKLAS: Lämpökamera päällystystöiden laadunvarmistuksessaNISSINEN JUHA: Geologian ja kallion lujitusrakenteiden tietomallinnusREUNANEN EEVA: Liikennemerkkien ikääntymisen ja sijoittamisen vaikutus merkkien havaittavuuteen pimeälläRIIKONEN MIKKO: Telimassojen korottamisen vaikutus tierakenteen vasteisiin – laskennallinen tarkasteluSUIKKANEN JOHANNES: Modeling slope stability utilising fracture mechanicsTOMMILA EERO: Mining method evaluation and dilution control in Kittilä mine

TUIKKA JOONA: Injektoimattoman avoimen teräsporapaalun rakennetekninen kantavuusURIPTO RIZA: A Study of New Tools to Optimize Mine Ventilation and Equipment Scheduling

Oulun yliopisto:BROTHERUS VALTTERI: Inframallintamisen hyödyntäminen geoteknisessä suunnittelussa LAITINEN TONI: Hopekaivoksen rikastushiekan hyödyntäminen LEINONEN JUSSI: Tieväylien päällysteenkorjauksen tietomallipohjaisen suunnittelumenetelmän kehittäminen LEMPIÄINEN PAULA: Talvivaaran agglomeraatin vedenjohtavuuden mittaus laboratorio- ja kenttäolosuhteissa LOHELA, J.: Tiedonhallinnan kehittäminen siltojen ylläpidossa 2014OJALA MIKKO: Aurinkolämmön varastointi Östersundomin aluerakennuskohteessa PIEKKARI MARKUS: Nitrogen in mining runoff waters at the Suhanko mine. Methods to reduce emissions and their environmental impacts.RASI-KOSKINEN HANNA: Vaakasuuntaiset alustaluvut paaluperusteissa silloissa

Tampereen teknillinen yliopisto:ARTUKKA ANTTI: Betonisten rautatiesiltojen jäljellä olevan käyttöiän arvioiminenFRIMODIG SAARA: Tontin pohjarakennuskustannusten laskenta kaavoitusvaiheen suunnittelussa. HAAKANA VILLE: Raskaiden ajoneuvojen rengastuksen vaikutus tierasitukseen HYVÖNEN IIKKA: Kuitutuhkan pitkäaikaistoimivuus teiden ja urheilukenttien päällysrakenteissa INGERTTILÄ JAAKKO: Fosforimalmiesiintymän rakennetekstuurin ja kovuuden mallintaminenISOHAKA MARJA: Veden saatavilla olon vaikutus radan routimiseen KUJANSUU JUHA: Urheilupuiston kaivannon mittauksien ja laskelmien välinen vertailu.LATVALA JUHA: Konvektiivinen lämmönsiirtyminen ratapenkereessäMIETTINEN LEO-VILLE: The rotational stiffness and watertightness of RD pile walls in the bedrock and pile interface. RASIMUS RIINA: Kivituhkan hyödyntäminen massastabiloinnissaRAITAMÄKI KUSTAA: Katu- ja piharakenteiden painumien ottaminen huomioon alue- ja rakennussuunnittelussa.SELÄNPÄÄ JUHA: Koheesiomaiden suljetun leikkauslujuuden tutkiminen CPTU:lla sekä laboratoriokokeilla. TARKKIO TIMO: Lentotuhkan pitkäaikaistoimivuus teiden ja kenttien päällysrakenteissa UOTILA ANTTI: Maanvaraisen ratapenkereen toimivuus turvepohjamaalla

Vuonna 2014 valmistuneet diplomityöt ja väitöskirjat


Painetun vanhemman geotekniikan alan kirjallisuuden kohtalo?

MARKKU TAMMIRINNE • [email protected]

V ielä 1990-luvulla varsinkin tutkimus- ja opetusalalla toimiviin yksiköihin han-kittiin geotekniikan alan kirjallisuutta

painetussa muodossa. Näin oli tehty jo vuosi-kymmeniä ja myös ulkomaisen kirjallisuuden kertymät olivat joissakin yksiköissä melkoi-set. Rahaakin hankintoihin laitettiin ”tarvit-tava määrä”, sillä olihan kirjallisuuden han-kinta ainoa keino pysyä kehityksen mukana. Ja tutkimusjulkaisujen lähdeaineistona pai-netut julkaisut olivat lähes yksinomaisia aina 1990-luvun loppuun saakka. Pääosa julkaisuis-ta oli vieraskielisiä: saksa, englanti, skandinaa-viset kielet ja jossain mitassa myös venäjä. Sit-ten tuli nettiaika ja varsinkin uudempi kirjal-lisuus siirtyi nettiin digitaalisessa muodossa. Jossain määrin satunnaisesti myös vanhempia merkittäviä julkaisuja on skannattu netissä jul-kaistavaksi. Kun selailee nykyisten tutkimus-julkaisujen lähde- ja viiteluetteloita, eipä niissä enää juurikaan näy viitteinä paperille painettu-ja julkaisuja.

Miten käy tälle kirjallisuudelle erityises-ti sellaisissa yksiköissä, joissa alan toiminta on vähenemässä? Esimerkkinä on VTT, jossa var-sinaista omaa geotekniikan alan tutkimustoi-mintaa ei ole ollut enää vuosikausiin. Alan tie-toja kyllä sovelletaan ja hyödynnetään geotek-niikkaa sisältävissä projekteissa, mutta niissä viime vuosisadalta peräisin olevan perustiedon käyttötarve on jokseenkin vähäistä. VTT:llä vii-me vuosisadalla koottua painettua kirjallisuutta on hyllymetreittäin lähtien aina 1950-luvulta.

Vastaavia tapauksia löytynee muualtakin. Tie-tohan ei sinänsä vanhene, mutta se on vääräs-sä muodossa nykyistä käyttäjäsukupolvea aja-tellen. Onko niillä paperille painetun muotonsa takia enää käyttöä korkeakouluissa ja yliopis-toissakaan? Onko tämän kirjallisuuden seuraa-va sijoituskohde jokin energiaa tuottava polt-tolaitos? Näin on jo melkoisessa mitassa käy-nyt VTT:n geotekniikan ”yksikön” muuttojen yhteydessä.

Onkos jollakulla hyvää ratkaisua tai ehdo-tusta painetun kirjallisuuden polttamisvaih-toehdon välttämiseksi. Tuskinpa mitkään an-tikvariaatitkaan ovat alan kirjallisuudesta kiinnostuneita. Vai onko polton välttämisen haikailu turhaa ja vanhanaikaista?


Opinnäytetyöt VÄITÖSTYÖ: Plastic anisotropy and destructuration of soft Finnish clays (Rakenteen vaikutus pehmeiden suomalaisten savien muodonmuutoskäyttäytymiseen)

MIRVA KOSKINEN • http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-5929-7

Väitöskirja tarkastettiin 12.12.2014 Aalto-yliopiston Yhdyskunta-ja ympäristötekniikan laitoksella. Vastaväittäjänä toimi professori Steinar Nordal Trondheimin yliopistosta, Norjasta. Väitöskirja on nippuväitöskirja, joka koostuu kymmenestä tieteellisestä artikkelista ja yhteenveto-osasta.

Anisotropialla tarkoitetaan sitä, että mate-riaalin ominaisuudet vaihtelevat eri suunnissa. Isotrooppisen materiaalin

ominaisuudet puolestaan ovat samat suunnas-ta riippumatta. Savi koostuu litteistä levymäi-sistä partikkeleista, jotka ovat sedimentaation aikana asettuneet tiettyyn, anisotrooppiseen asemaan. Kuormitusten suunnan muuttuminen muuttaa myös saven anisotropiaa.

Sedimentaation ja konsolidaation aikana savipartikkelien kontaktikohtiin syntyy sähkö-kemiallisia sidoksia, joiden syntyyn vaikutta-vat huokosveden kemiallinen koostumus (esim. onko savi kerrostunut meriveteen vai makeaan veteen), savipartikkelien mineraalikoostumus ja aikajänne. Kuormitukset aiheuttavat saveen pysyviä muodonmuutoksia, jolloin partikke-lit liikkuvat toistensa suhteen, ja sekä anisot-ropia muuttuu että partikkelien väliset sidokset vähitellen tuhoutuvat. Jälkimmäistä kutsutaan destrukturaatioksi.

Kriittisen tilan materiaalimallit S-CLAY1 (Wheeler et al. 2003) ja S-CLAY1S (Koskinen et al. 2001) huomioivat anisotropian ja destruk-turaation. Mallit on kehitetty normaalis-

ti konsolidoituneiden pehmeiden savien muo-donmuutoskäyttäytymisen mallintamiseksi. S-CLAY1–mallissa otetaan huomioon sekä se-dimentaation vaikutuksesta syntynyt anisotro-pia että plastisten muodonmuutosten vaikutus siihen. S-CLAY1S–mallissa huomioidaan ani-sotropian lisäksi partikkelien välisten sidosten vähittäinen tuhoutuminen plastisten muodon-muutosten myötä. Partikkelien väliset sidokset ilmenevät saven sensitiivisyytenä.

Myötöpinta on kolmiulotteisessa jännitysa-varuudessa oleva pinta, jolla olevassa jännitys-tilassa materiaali myötää, eli tapahtuu palau-tumattomia plastisia muodonmuutoksia. Myö-töpinnan sisäpuolella olevassa jännitystilassa muodonmuutokset ovat kimmoisia. Molemmis-sa malleissa luonnontilainen anisotropia ote-taan huomioon kaltevan, ellipsoidin muotoisen myötöpinnan avulla. Kun anisotropia muut-tuu, myötöpinta kiertyy. S-CLAY1S–mallissa sidokset otetaan huomioon luontaisen myötö-pinnan käsitteen avulla. Luontainen myötöpin-ta on kuvitteellinen, kooltaan luonnontilaista myötöpintaa pienempi myötöpinta, joka kuvaa muuten saman materiaalin käyttäytymistä kuin luonnontilainenkin myötöpinta, mutta jossa ei ole partikkelien välisiä sidoksia lainkaan (Gens & Nova 1993). Näiden kahden myötöpinnan kokojen suhde on sama kuin materiaalin sensi-tiivisyys (kuva 1).

MenetelmätVäitöstyössä tutkittiin laajan geoteknisen la-boratoriokoesarjan avulla saven rakenteen vai-kutusta sen muodonmuutoskäyttäytymiseen. Kokeet suunniteltiin erityisesti silmälläpitäen anisotropian muuttumista ja destrukturaatio-ta. Koemateriaaleina oli neljä erilaista pehme-ää suomalaista savea: Otaniemen savi ja Vant-

KUVA 1: S-CLAY1-mallin myötöpinta.


tilan savi Espoosta, POKO:n savi Porvoo-Kos-kenkylä – moottoritien varrelta ja Murron savi Seinäjoelta. Koemateriaalit valittiin siten, että ne edustaisivat tyypillisimpiä suomalaisia sa-via. Otaniemen ja Vanttilan savet ovat erityisen pehmeitä Yoldiamereen kerrostuneita savia, ja Vanttilan savi on erityisen häiriintymisherkkää (St>50). Murron savi on Litorinamereen kerros-tunutta laihaa savea/savista silttiä, joka sisältää sulfidia. POKO:n savi puolestaan on kohtalai-sen häiriintymisherkkää lihavaa savea.

Koesarja käsitti kaikkiaan 73 kolmiaksiaali-koetta, 45 ödometrikoetta ja lukuisia luokitus-kokeita sekä rakennetuille että luonnontilaisil-le savinäytteille. Rakennettuja näytteitä tutki-malla voitiin selvittää anisotropian vaikutusta ilman, että partikkelien väliset sidokset vaikut-tavat samanaikaisesti. Savinäyte rakennettiin sekoittamalla savinäyte huolellisesti, lisäämällä näytteeseen tarvittaessa tislattua vettä ja kon-solidoimalla näyte sen jälkeen yksiulotteises-ti muotissa kunnes näyte oli koostumukseltaan sellainen, että sitä voitiin käsitellä luonnonti-laisen, häiriintymättömän savinäytteen tapaan. Muotissa tapahtuneen konsolidaation jälkeen näytteelle tehtiin ödometrikoe, tai asennettiin se kolmiaksiaaliselliin. Sellissä näyte kuormi-tettiin haluttuun jännitystilaan, minkä jälkeen tehtiin tavanomainen kolmiaksiaalikoe.

Valtaosa kokeista oli eri vakiojännityssuh-teilla tehtyjä kolmiaksiaalisia konsolidointiko-keita ja osa suljettuja ja avoimia kolmiaksiaa-lisia leikkauskokeita. Rakennetuille näytteille tehdyt kokeet simuloitiin jännityspistetasolla S-CLAY1-mallilla, ja vertailun vuoksi isotroop-pisella Modified Cam Clay–mallilla. Luonnon-tilaisille näytteille tehdyt kokeet mallinnettiin puolestaan sekä S-CLAY1 että S-CLAY1S-mal-leilla. Seinäjoen Murrossa on vuonna 1993 ra-kennettu koepenger, jonka painumia, sivusiir-tymiä ja huokospaineita on havaittu 10 vuo-den ajan. Murron koepenkereen käyttäytymistä mallinnettiin molemmilla malleilla Plaxis-oh-jelmistolla. Parametrit malleja varten määritet-tiin laboratoriokokeista.

TuloksetKoesimulaatioilla voitiin osoittaa, että anisot-ropian huomioiminen parantaa huomattavas-ti laskelmien tarkkuutta verrattuna isotrooppi-seen materiaalimalliin rakennetuilla näytteillä. Tietyillä parametrivalinnoilla anisotrooppisella mallilla voitiin mallintaa hyvin myös luonnon-tilaisten maanäytteiden käyttäytymistä, joskin destrukturaation huomioiminen paransi tulok-sia entisestään. Myös Murron koepenkereen

käyttäytymistä voitiin mallintaa realistisesti verrattuna mitattuihin painuma- ja sivusiirty-mähavaintoihin (kuva 2).

Työn tuloksena voitiin todeta, että materi-aalimalleissa olevat lujittumislait ovat realis-tisia ja parametrimääritys mahdollista tavan-omaisista laboratoriokokeista. Malleja voidaan pitää lupaavina tulevaisuuden apuvälineinä geoteknisessä suunnittelussa, ja ne ovat oiva pohja materiaalimallien jatkokehittelyssä.

Gens, A. and Nova, R. (1993). Conceptual bases for a constitutive model for bonded soils and weak rocks. In Geotechnical Engineering of Hard Soils – Soft Rocks, Athens, Greece, Anagnostopoulos et al. (eds.), 485-494. Balkema, Rotterdam.

Koskinen, M., Karstunen, M. and Wheeler. Model-ling destructuration and anisotropy of a natural soft clay. In Mestat et al. (eds.), Proceedings of the 5th European Conference on Geotechnical Engineering (NUMGE02), 4-6 September 2002, Paris, France, pp. 11-20. Presses de l’ENPC/LCPC, Paris, 2002.

Wheeler, S.J., Näätänen, A., Karstunen, M., and Lo-jander, M. (2003). An anisotropic elasto-plastic mo-del for soft clays. Canadian Geotechnical Journal 40: 403-418.

KUVA 2: Painumat Murron koepenkereellä. L2, L5 ja L7 ovat painumalevyjä penkereen keskilinjalla.

KUVA 3: Instrumentointia Murron koepenkereellä.


Oulun yliopiston teknillisen tiedekunnan ympäristötekniikan koulutusohjelman vesi- ja yhdyskuntatekniikan opintosuuntaan kuu-

luva diplomityö tehtiin Liikenneviraston, Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskuksen ja Ramboll Finland Oy:n rahoittamana. Työn valvojana toimi professo-ri Kauko Kujala ja työn ohjaajina Anne Tuomela ja Virpi Kaarakainen.

Vaakakuormitettua paalua tarkastellaan usein mallilla, jossa maaperä on kuvattu vaakasuuntaisi-na jousina. Suunnittelussa maaperän jousien jäyk-kyyksien määrittäminen alustalukujen avulla ny-kyisten suunnitteluohjeiden perusteella on osoit-tautunut ongelmalliseksi. Suunnitteluohjeissa on annettu vaakasuuntaisten alustalukujen laskentaa varten yhtälöitä ja kuvia, mutta laskennan taustalla olevaa teoriaa ei ole avattu. Diplomityössä selvitet-tiin mitä alustalukujen laskentamenetelmiä erityi-sesti suomalaisissa suunnitteluohjeissa on esitetty, ja miten maan ja paalun on oletettu käyttäytyvän vaakakuormituksen alaisena. Myös eurokoodeja kä-siteltiin alustalukujen ja vaakasiirtymien näkökul-masta. Työssä tutkittiin alustalukujen herkkyyttä maaparametrien muutoksille suunnitteluvaiheessa olevan Syväyksen kevytliikennesiltakohteen avul-la ja etsittiin parhaiten mitattuja siirtymiä vastaavia alustalukujen laskentamenetelmiä kitka-, koheesio- ja kerroksellisessa maassa koekuormitettujen koh-teiden avulla. Lisäksi suunnittelua helpottamaan kehiteltiin alustalukujen laskennan excel-taulukko.

Työssä todettiin kitkamaassa Terzaghin ja Pou-losin mukaisten menetelmien olevan riittävän va-kaita ja tarkkoja mitoituksen kannalta. Leikkauskes-tävyyskulman perusteella määräytyvät alustaluvut olivat puolestaan hyvin herkkiä jo pienille leikkaus-kestävyyskulman muutoksille, ja menetelmä an-toi usein joko liian suuria tai pieniä siirtymän ar-voja mitattuihin siirtymiin nähden. Koheesiomaassa suljettuun leikkauslujuuteen perustuva menetelmä osoittautui herkkyysanalyysin perusteella suunnit-teluun soveltuvaksi menetelmäksi. Koheesiomaan

osalta todettiin kuitenkin lisää lyhyt- ja pitkäaikai-sia koekuormituksia tarvittavan.

Tutkimuksen perusteella redusoimalla alustalu-kuja paaluryhmän tarkasteluissa Terzaghin ja Pou-losin menetelmät kitkamaan osalta ja leikkauslu-juuden menetelmä koheesiomaan osalta soveltuvat hyvin paaluryhmän tarkasteluihin. Työssä muka-na olleen koekuormitetun paaluryhmän mittaustu-loksista havaittiin, että kuormitusta vastaan ensim-mäinen paalurivi ottaa vastaan suuremman kuor-mituksen kuin ensimmäisen paalurivin jälkeiset paalurivit. Paaluryhmän osalta suomalaisissa suun-nitteluohjeissa esitetty alustalukujen redusointime-netelmä ei huomioi kuormituksen epätasaista ja-kautumista eri paalurivien kesken. Jotta kuormituk-sen epätasainen jakautuminen voidaan huomioida, tulee selvittää esimerkiksi ulkomailla yleisesti käy-tössä olevan paaluun kohdistuvan maan sivuvas-tuksen pienennyskertoimiin (”reduction factor”) pe-rustuvan menetelmän soveltamista suomalaisiin suunnitteluohjeisiin ja FEM-jousimalliin. Työn yh-teydessä kuormituksen epätasainen jakautuminen huomioitiin jättämällä laskennassa ensimmäisen paalurivin alustaluvut redusoimatta.

Suomalaisista suunnitteluohjeista löydettiin työn yhteydessä useita ristiriitaisuuksia. Eri jul-kaisujen välisiä ristiriitaisuuksia löydettiin liittyen alustalukujen redusointimenetelmiin luiskassa, ko-heesiomaan sivuvastuksen yhtälön kertoimiin ly-hyt- ja pitkäaikaisissa kuormituksissa, paaluryhmän sivuvastuksen määrittämiseen koheesiomaassa, alustalukuyhtälöiden kertoimiin, alustalukuyhtä-löiden käyttöön eri geoteknisissä luokissa ja maan kantokestävyyden huomioimiseen alustalukujen laskennassa. Työn perusteella suomalaisia suunnit-teluohjeita tulee täydentää ja selkeyttää alustaluku-laskennan osalta. Tutkimuksessa selvisi, että myös Ruotsissa ja Norjassa vaakakuormitettuja paaluja on tutkittu varsin vähän. Työn yhteydessä löydet-tiin useita jatkotutkimustarpeita.

DIPLOMITYÖ: Vaakasuuntaiset alustaluvut paaluperusteisissa silloissaHANNA RASI-KOSKINEN, RAMBOLL FINLAND OY

Geotekniikan päivässä 2014 jaettiin ensimmäistä kertaa geotekniikan alan diplomityöpalkinto. Finmeas Oy:n lahjoittaman 2000 euron palkinnon sai Hanna Rasi-Koskinen. SGY:n hallitus valitsi kärkikolmikon ja voittajatyön. Hanna Rasi-Koskisen ja Antti Uotilan diplomityöt esitellään tässä lehdessä. Juha Häkkäsen diplomityöstä oli juttu viime lokakuussa ilmestyneessä Geofoorissa.


DIPLOMITYÖ: Maanvaraisen ratapenkereen toimivuus turvepohjamaalla

ANTTI UOTILA

09-671063 www.solcon.fi

SOLCON OY

G-paalu

MP-Pipe

maa- ja kalliorakennusalan erikoistuotteita vuodesta 1983

Teräspaalut, -ankkurit, kalliopultit, inj.aineet, tukimuurit, bet.korjaus ym.

Tampereen teknillisen yliopiston rakennustek-niikan koulutusohjelman yhdyskuntarakenta-misen pääaineeseen kuuluva diplomityö teh-

tiin Destia Oy:n Asiantuntijapalvelut-tulosyksikössä kesän 2013 – alkuvuoden 2014 aikana. Työn rahoit-tivat Liikennevirasto ja Destia Oy. Työn tarkasti ja ohjasi, yhdessä rahoittajien edustajista koostuvan ohjausryhmän kanssa, professori Antti Nurmikolu. Diplomityö on julkaistu Liikenneviraston tutkimuk-sia ja selvityksiä-sarjassa 10/2014.

Työssä paneuduttiin tutkimus- ja laskentamene-telmiin joilla radoille asetettujen geoteknisten kri-teerien toteutumista voidaan arvioida olemassa ole-villa maanvaraisesti turvepohjamaalle perustetuilla ratapenkereillä. Laskennallisessa osiossa keskityttiin ratapenkereen stabiliteettiin, sekundaaripainumaan ja palautuviin painumiin. Työn tavoitteena on an-taa suositus siitä, miten aikoinaan turvepohjamaal-le perustettuja ratapenkereitä tulisi tutkia, jotta voi-daan luotettavasti arvioida heikosta pohjamaasta aiheutuvien radanparannustoimenpiteiden tarve.

Suomen rataverkko on rakennettu pääosin 1900-luvun alkupuolella. Aikoinaan rautateitä ra-kennettaessa pyrittiin massatöiden minimointiin, minkä vuoksi radat perustettiin suurilta osin maan-varaisesti luonnontilaiselle maaperälle ja tasamaal-le. Soilla tämä tarkoitti ratojen perustamista maan-varaisesti turpeelle. Suomen maapinta-alasta on soita ja soistumia noin 30 %, ja vaikka nykyisin turvetta ei pääsääntöisesti sallita uusien ratojen al-la, olemassa olevalla rataverkolla on turpeen varaan rakennettuja rautateitä useita satoja kilometrejä.

Radan kunnossapidosta tehtyjen havaintojen perusteella maanvaraisilla ratapenkereillä turpeen alapuolisen maan laatu vaikuttaa merkittäväs-ti penkereen toimintaan. Etelä- ja Lounais-Suo-messa turvekerroksen alla on usein savea tai lie-jua, jolloin maanvarainen ratapenger ei useimmi-ten toimi tyydyttävästi. Sen sijaan Pohjanmaalla ja Lapissa suot ovat usein muodostuneet kanta-van pohjamaan päälle, jolloin vanhojen ratojen maanvaraiset ratapenkereet voivat toimia täysin kelvollisesti.

Työtä varten mitattiin radan palautuvia pai-numia ja otettiin näytteitä radan alla olevas-ta turpeesta Riipan ja Kannuksen väliseltä rata-osalta noin kmv 580+500…580+750. Radan alla olevan turvekerroksen lujuusparametrien selvittä-

miseen rasialeikkauskoe osoittautui huomattavas-ti siipikairausta luotettavammaksi menetelmäk-si. Leikkauskokeissa turpeessa ei tapahdu murtoa kohtuullisilla leikkausmuodonmuutoksilla, joten suunnittelijan on päätettävä kuinka suurilla leik-kauskokeen siirtymillä mitoituksessa käytettävät lujuusparametrit määritetään.

Luotettavin palautuvan painuman määritysta-pa olemassa olevilla radoilla on kahden erisuu-ruisen raskaan kuormituksen aiheuttaman painu-man mittaaminen ja mittaustulosten perusteella palautuvan painuman suuruuden arviointi mitoi-tuskuormalla. Arvioitaessa olemassa olevan rata-penkereen toimintaa turvepehmeiköllä, on ehdot-toman tärkeää selvittää todellinen ratapenkereen korkeus, radan alla olevan tiivistyneen turveker-roksen paksuus ja turpeen alla olevan maan laa-tu. Tarkempia tutkimuksia varten on tarpeen ot-taa ratapenkereen alla olevasta turvekerroksesta häiriintymättömiä näytteitä ja määrittää turpeen geoteknisiä ominaisuuksia laboratoriokokein.

Laskennallisten tarkastelujen perusteella kan-tavankin pohjamaan päälle muodostuneilla soil-la ongelmaksi voi muodostua ratapenkereen pysy-vien painumien hallinta. Radan pystygeometrian ennallistaminen tukikerrospaksuutta kasvatta-malla voi pahimmillaan johtaa jatkuvaan painu-ma-tuentakierteeseen. Stabiliteetti on heikoin ti-lanteissa, joissa paksun turvekerroksen päällä on korkea ratapenger. Radan jäykkyys taas pienenee huomattavasti pengerkorkeuden ollessa alle 2,0 m, mikä ilmenee suurina palautuvina painumina.


www.fi nmeas.com

p. 040 715 3264

email: info@fi nmeas.com

Kun rakentaja kaivautuu maan alle, ollaan perimmäistenkysymysten äärellä: miten rakennan kestävästi vaikeissa olosuhteissa? Liikkuuko maaperä? Miten minimoin turvallisuusriskit? Onko se kallista?

Turvallisuudesta ei kannata säästää, mutta iloksesi voimme kertoa, että nykytekniikka on edullista ja vaivatonta käyttää. Tarvitaan vain tarpeidesi määrittely sekä sopiva älykäs mittalaite ja näin käytössäsi on kattava valvonta- ja hälytysjärjestelmä.

Tarjoamme työmaallesi:

• Automaattiset ankkurivoima-, siirtymä-, painuma-, pohjavesi- ja huokospainemittaukset

• Tarkat, tarpeisiisi räätälöidyt mittaustiedot

• Automaattiset hälytykset raja-arvojen ylityksestä

Ota nykyaikaiset ratkaisut käyttöösi! www.fi nmeas.com

Uudet teknologiatpohjarakentamisessa.

Finmeas_Geofoor_takasivu_01_2015.indd 1 23.1.2015 12.23

uudet teknologiat geotekniikassa...alkusanat uudet ideat – ja miten ne syntyvät geotekniikassa...

Documents